JPH0443474A - 光走査装置 - Google Patents

光走査装置

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JPH0443474A
JPH0443474A JP2151354A JP15135490A JPH0443474A JP H0443474 A JPH0443474 A JP H0443474A JP 2151354 A JP2151354 A JP 2151354A JP 15135490 A JP15135490 A JP 15135490A JP H0443474 A JPH0443474 A JP H0443474A
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敦朗 石塚
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淳 橋川
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小池 泰彦
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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〕 本発明は情報読取り装置に関するものであり、例えば、
複数列のバーコードの光学的情報を読取るラスクスキャ
ン式のバーコードリーダに用いられるものである。
〔従来の技術〕
近年、販売時点管理システム(pos)の入力端末機と
して、或いは工場自動化(FA)における製品管理自動
化の装置端末機として、情報読取り装置(例えば、バー
コードリーダ)が多用されつつある。
このバーコードリーダには、特に複数列のバーコードの
光学的情報を読取る装置として、ラスクスキャン式のバ
ーコードリーダがある。
従来、このラスクスキャン式のバーコードリーダでは、
バーコード紙面に対して縦方向(鉛直方向)の走査用ミ
ラーと、横方向(水平方向)の走査用ミラーとに、それ
ぞれ専用の駆動機構を設置して、各走査用ミラーを駆動
することにより、走査光をラスク状に形成するものがあ
る(例えば、特開昭63−269263号公報)。
また、横方向の走査を行うために用いられるポリゴンミ
ラー(多角形状)において、ポリゴンミラーの各鏡面を
傾けて配置し、ポリゴンミラーを回転させることにより
、縦方向の走査をも行うものがある(特公平1−312
35号公報)。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、上述した従来のものでは、以下のような問題
が住してしまう。
即ち、縦方向および横方向の走査用ミラーに、それぞれ
専用の駆動機構を設置したものでは、構造が複雑化し、
かつ2つの走査用ミラーと2つの駆動機構とを必要とす
るために体格が大きくなってしまうという問題がある。
また、ポリゴンミラーの鏡面を傾けて配置し、横方向に
加えて縦方向の走査をも行うものについては、ポリゴン
ミラーの鏡面数によって、縦方向の走査線本数が限定さ
れてしまうという問題がある。なぜならポリゴンミラー
の場合、1枚の鏡面にて1本の横方向走査が行われるの
で、各々の鏡面には、この横方向走査のために、ある程
度の大きさを有する面積が必要となる。それ故、ポリゴ
ンミラーの形状により、ポリゴンミラーの鏡面数は限定
されてしまい、そのため縦方向の走査線本数が限定され
てしまうからである。
そこで本発明は、かかる問題点に鑑みて成されたもので
あり、光源より照射された走査光を複数の走査光に形成
し、かつ装置の小型化を可能上する情報読取り装置を提
供することを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
そのため本発明は、 走査光を照射する光源と、 第1の軸を回転軸として第1の回転方向に、および前記
第1の軸に垂直な第2の軸を回転軸として第2の回転方
向に回動自在に設けられ、前記光源より照射された前記
走査光を光学的情報が記載された対象物上へ反射する反
射手段と、回動することにより、前記反射手段を前記第
1の回転方向と前記第2の回転方向とに揺動させて、前
記走査光を複数の走査光に形成する走査光形成手段と、 この走査光形成手段を回転駆動する駆動手段と、前記対
象物より反射された反射光を受光して、前記対象物に記
載された前記光学的情報を読み取る読取り手段と を備えることを特徴とする情報読取り装置を採用するも
のである。
〔作用〕
上記構成により、反射手段は、第1の回転方向とその方
向に垂直な第2の回転方向とに回動自在に設けられ、光
源より照射された走査光を光学的情報が記載された対象
物上へ反射する。また、走査光形成手段は、回動するこ
とにより、反射手段を第1の回転方向と第2の回転方向
とに揺動させて、光源より照射された走査光を複数の走
査光に形成する。
故に、ポリゴンミラーを用いることなく、上記反射手段
と上記走査光形成手段とによって、光源より照射された
走査光を複数の走査光に形成することができるので、1
つの反射手段と1つの走査光形成手段という簡素な構成
にて、複数の走査光(例えば、ラスク走査光)を形成す
ることができる。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明においては、1つの反射手段と
1つのラスク形成手段という簡素な構成にて、複数の走
査光(例えば、ラスク走査光)を形成することができる
ので、複数の走査光を形成する情報読取り装置(例えば
、ラスクスキャン式のバーコードリーダ)を小型化する
ことができるという優れた効果がある。
またポリゴンミラーを用いていないので、各鏡面の面積
により縦方向の走査線本数が限定されてしまうという問
題を解消することができるという優れた効果がある。
〔実施例〕
以下、本発明を図に示す実施例に基づいて説明する。
この実施例では、本発明装置をラスクスキャン式のバー
コードリーダに適用した場合について説明する。
第1図は本発明装置の一実施例を示すバーコードリーダ
の内部構成図、第2図は第1図に示されたバーコードリ
ーダの■−■断面図、第3図は第1図および第2図で示
されたバーコードリーダの外観図である。
第3図において、バーコードリーダ1は、据え置き型の
形状をしており、読み取り窓1aより、レーザ光をバー
コードへ照射し、またバーコードからの反射光をバーコ
ードリーダ1内部へ入射している。
次に、第1図および第2図において、上記バーコードリ
ーダ1の内部は以下のように構成されている。
走査光形成手段を構成するミラー駆動部2は、駆動伝達
部7aを介して回転駆動力を供給するモータ(駆動手段
を構成する)7と接合され、このモータ7から回転駆動
力を得て、反射手段を構成する走査用ミラー6を駆動し
ている。
走査用ミラー6は、2方向(縦方向と横方向)の回転軸
を有する構成となっている。そして、ミラー駆動部2が
モータ7から回転駆動力を得ることによって、走査用ミ
ラー6は各方向に回転作動して、第8図に示すようなラ
スク走査線をバーコード9上に形成することができる。
なお、ミラー駆動部2および走査用ミラー6の詳細につ
いては、後述するものとする。
光源を構成するレーザユニット3は、ベース5に設けら
れた支持部材5aに支持され、ベース5に対して垂直に
レーザ光301を照射している。
またレーザユニット3内部には、図示されない集光用レ
ンズが設けられており、この集光用レンズによって、レ
ーザ光301は走査用ミラー6を介した後、バーコード
9上で集光される。
読取り手段を構成する信号受光ユニット42.よ、走査
用ミラー6を介して、この反射光302を受光する。そ
してこの受光した反射光302の光強度に応して光電変
換を行い、この光電変換により得たアナログ信号をデジ
タル信号化した後データ変換し、このデータ変換信号を
図示されないPO3等に出力して、バーコード9の光学
的情報を読み取っている。
なお、この信号受光ユニット4内部は、第7図に示され
ているように、反射光302を受光素子4bへ集光する
光学系レンズ4a、反射光302の光強度に応じて光電
変換を行う受光素子(例えばCCDイメージセンサ)4
b、光電変換された電気信号(アナログ信号)に対して
増幅を行う増幅回路4c、増幅された電気信号に対して
2値化処理(デジタル信号化)を施す2値化回路4d、
および2値化処理を施された電気信号に対してデータ変
換を行うデコーダ回路4eで構成されている。
つまり、受光した反射光302に電気的処理を施してデ
ジタル信号化した後データ変換し、このデータ変換信号
を図示されないPO3等に出力している。
ベース5は、上述したように支持部材5aを有している
。そしてベース5上には、ミラー駆動部2、走査用ミラ
ー6、およびレーザユニット3より出力されたレーザ光
301を走査用ミラー6へ反射する小型ミラー8が設置
され、一方ベース5下には、レーザユニット3、信号受
光ユニット4、およびモータ7が設置されている。
次に、ミラー駆動部2および走査用ミラー6の詳細な構
成、作動について説明する。
第4図は、ミラー駆動部2および走査用ミラー6の詳細
図である。
第4図において、走査用ミラー6は、可動ミラー6a1
フレーム6b、および軸受け6Cにより構成されている
可動ミラー6aは長方形の平板状を成しており、H−H
軸(第2の軸)を回転軸として、フレーム6bに対して
横方向に回転自在に設けられている。
そして、その裏面(鏡面の反対面)には、第6図(1)
、(2)に示すように、N極を外側に向けて配置した2
つの磁石2dが、H−H軸に対して対象であり、かつ後
述する縦方向の回転軸であるV−V軸(第1の軸)と同
じ高さに設けられている。このH−H軸を回転軸として
可動ミラー6aが回転作動すると、ラベル10上の走査
線は横方向(バーコード9のバーに対して垂直方向)に
走査される。
フレーム6bは可動ミラー6aの周囲を覆うような形状
をしており、その長平方向の内側面中心部には、図示さ
れない軸受けが設けられ、可動ミラー6aがフレーム6
b内を自由に回転できるように構成されている。そして
このフレーム6bは、■−■軸を回転軸として、ベース
5に固定された軸受け6Cに回転自在に設けられている
。この■−■軸を回転軸としてフレーム6bが回転作動
すると、ラベル10上の走査線は縦方向(バーコード9
のバーに対して平行方向)に走査される。
ミラー駆動部2は、駆動用カム2a、[石2b、および
カムプレート2c、2dにより構成されている。
カムプレート2c、2dは円盤状をしており、駆動用カ
ム2aの上下に設けられている。
駆動用カム2aは斜めに傾いた円筒状をしており、その
両端部には、上述したカムプレート2C12dが設けら
れ、さらに、カムプレート2dを介してモータ7の回転
駆動力を伝達する駆動伝達部7a(第2図)と接合され
ている。但し、駆動伝達部7a(第2図)は、モータ7
の回転中1X軸であるM−H軸(第5図)がカムプレー
ト2dに対して直交し、かつ斜めに傾いた円筒状の駆動
用カム2aの重心(円筒中心部)がこのM−M$+!+
(第5図)上にあるように、駆動用カム2aに接合され
ている。
そして駆動用カム2aの側面中央部には、N極を外側に
向けて配置した磁石とS極を外側に向けて配置した磁石
とを交互に配置した磁石2bが設けられている。
上述のような構成を有するミラー駆動部2は、走査用ミ
ラー6の裏側に設けられ、カムプレート2C12dはフ
レーム6bに接触するように、磁石2bは回転軸である
■−v軸と同し高さになるように設けられている。
次に、上記構成における走査用ミラー6およびミラー駆
動部2の作動を説明する。
まず、走査用ミラー6の縦方向(回転軸がVV軸)の作
動を説明する。
第5図(1)、(2)は、走査用ミラー6の縦方向の作
動説明に用いられる説明図である。
第5図(1)に示す状態において、駆動用カム2aが斜
めに傾いた円筒状をしているために、駆動用カム2aの
上下に設けられた円形状のカムプレート2c、2dの中
心は、モータ7の回転中心軸であるM−M軸に対してそ
れぞれ反対方向に偏心している。
即ち、第5図(1)中ではカムプレー)2cの中心はM
−M軸に対して図中右側に、カムプレート2dの中心は
M−M軸に対して左側に偏心している。
だから、カムプレーt−2cの回転中心位置からフレー
ム6bまでの距離U、と、カムプレート2dの回転中心
位置からフレーム6bまでの距離り。
とでは異なっている。ここでカムプレート2c。
2dは、フレーム6bに接触するよう設けられているの
で、第5図(1)に示すように、フレーム6bが上を向
いているような状態となっている。
次に、第5図(1)に示す状態より、モータ7が回転し
て駆動用カム2aが回転すると、先程までモータ7の回
転中心軸であるM−M軸に対して右側に偏心していたカ
ムプレート2cは、しだいに左側へと偏心し、また先程
までM−M軸に対して左側に偏心していたカムプレート
2dは、しだいに右側へと偏心し始めることになる。
するとフレーム6bは、■−■軸を縦方向回転軸として
回転自在に設けられているから、カムプレー)2cがM
−M軸に対する偏心位置を右側から左側へ移行するにし
たがって、フレーム6bの上部はカムプレート2cによ
り押し出されるように作動する。
そ、して、第5図(1)に示す状態より180度回転す
ると、第5図(2)に示す状態となり、フレーム6bが
下を向いているような状態となる。
さらに第5図(2)に示す状態より180度回転すると
、今度はカムプレート2dがM−M軸に対する偏心位置
を右側から左側へ移行するにしたがって、フレーム6b
の下部はカムプレー)2dにより押し出されるように作
動し、第5図(1)に示すように、フレーム6bが上を
向いているような状態となる。
つまり、駆動用カム2aが回転すると、カムプレート2
c、2dの働きによりフレーム6bが縮方向(上下方向
)に揺動して、走査用ミラー6は上下に揺動することが
できる。
次に、走査用ミラー6の横方向(回転軸がH−H軸)の
作動を説明する。
第6図(1)、(2)は、走査用ミラー6の横方向の作
動説明に用いられる説明図である。
第6図(1)に示す状態において、可動ミラー6aの裏
面には、N極を外側に向けて配置した2つの磁石6dが
、H−H軸に対して対象な位置に設けられている。一方
、駆動用カム2aには、N極を外側に向けて配置した磁
石とS極を外側に向けて配置した磁石とを交互に配置し
た磁石2bが側面上に設置されている。なお磁石2bに
おいて、隣り合う磁石の間隔は、可動ミラー6aの裏面
の磁石6dの間隔に概ね等しい。
次に、第6図(])に示す状態より、モータ7が回転し
て駆動用カム2aが回転し、先程までS極であった位置
がN極になり、先程までN極であった位置がS極になる
と、可動ミラ−6a裏面の磁石6dおよび駆動用カム2
aの磁石2bの間に働く磁力(斥力および引力)の方向
により、可動ミラー6aは右方向へ傾く(第6図(2)
に示す状態に相当)。
さらに、駆動用カム2aが回転し、先程までN極であっ
た位置がS極になり、先程までS極であった位置がN極
になると、可動ミラーGam面の磁石6dおよび駆動用
カム2aの磁石2bの間に働く磁力(斥力および引力)
の方向が変化し、可動ミラー6aは左方向へ傾く (第
6図(1)に示す状態に相当)。
つまり、駆動用カム2aが回転するにしたがって、可動
ミラ−6a裏面の磁石6dおよび駆動用カム2aの磁石
2bの間に働く磁力の方向が変化し、これにより可動ミ
ラー6aが横方向(左右方向)に揺動して、走査用ミラ
ー6は左右に揺動することができる。
このようにして、走査用ミラー6が縦方向および横方向
に揺動すると、第8図に示すようなラスク走査線が形成
される。
次に、上記構成における装置全体の作動を説明する。
第1図および第4図において、レーザユニット3から照
射されたレーザ光301は、小型ミラー8により走査用
ミラー6へ向けて反射され、さらにこの走査用ミラー6
によりバーコード9へ向けて反射される。
これにより、レーザユニット3から照射されたレーザ光
301は、読み取り窓1aを介して、ラベルIOに添付
された複数列のバーコード9上に至る。この時、レーザ
ユニット3内部に設けられた図示されない集光用レンズ
によって、レーザ光301はラベル10に添付された複
数列のバーコード9上で集光されることになる。
バーコード9上で集光されたレーザ光301は、反射さ
れて反射光302となる。この反射光302は、読み取
り窓1aを介して走査用ミラー6に至り、さらに走査用
ミラー6で反射されて、大部分の反射光302は、信号
受光ユニット4へ入射する。ここで、小型ミラー8は小
面積のものを使用しているので1.小型ミラー8で反射
されてレーザユニット3に至る反射光302は、ごく一
部であり、バーコードの情報読み取りには何ら影響を及
ぼさない。
信号受光ユニット4に入射した反射光302は、光学系
レンズ4aにて受光素子4bへ集光され、受光素子4b
にて反射光302の光強度に応じた光電変換が行われ、
増幅面1a4cにて光電変換された電気信号に対して増
幅が行われる。
そして、2値化回路4dにて増幅された電気信号に対し
て2値化処理が施され、デコーダ回路4eにて2値化処
理を施された電気信号に対してデータ変換が行われた後
、そのデータ変換信号が図示されないPOS等に出力さ
れて、バーコード9の光学的情報が読み取られている。
ここで、ミラー駆動部2がモータ7から回転駆動力を得
ると、走査用ミラー6は、上述したように2方向(縦方
向と横方向)に揺動し、その揺動に合わせてバーコード
9上に至った走査線(レーザ光301)は、バーコー、
ド紙面に対して縦方向および横方向に走査されて、第8
図に示すようなラスク走査線が形成される。
以上のようにして、バーコードリーダ1は、複数列のバ
ーコード6の光学的情報を読み取ることができる。
上記一実施例によると、1つの走査用ミラー6と1つの
ミラー駆動部2とで、走査光をラスク状に形成すること
ができるので、従来のように、2つの走査用ミラーと2
つの駆動機構を必要とせず、ラスクスキャン式のバーコ
ードリーダを小型化することができる。
また、上記一実施例のバーコードリーダでは、1つの鏡
面を縦方向および横方向に揺動して、走査光をラスク状
に形成する構成となっているので、幾つもの鏡面により
構成され、1枚の鏡面にて1本の横方向走査を行うポリ
ゴンミラーのように、鏡面の数によって縦方向の走査線
本数が限定されるという問題を解消することができる。
次に、本発明装置の他の実施例について説明する。
上記一実施例では、縦方向走査には駆動用カムとカムプ
レートとより成る偏心カムを、横方向走査には磁石を用
いているが、走査用ミラーに駆動力を伝達する手段は、
これらに限られるものではない。
縦方向走査では、例えば第10図(1)、(2)に示す
ように、磁石を用いても良い。これは、フレーム6b裏
面で、縦方向回転軸であるv−■軸に対して対象な位置
に磁石6e(N極を外側に向けて配置)を設置し、カム
プレー)2c、2dの代わりに、磁石2e、2fを駆動
用カム2aに設置したものである。磁石2e、2rは、
N極およびS極の磁石が回転方向に沿って交互に配設さ
れたものである。
そしてミラー駆動部2が回転すると、フレーム6bに設
置した磁石6eと磁石2e、2fとの間に働く磁力(斥
力および引力)に応じて、走査用ミラーを縦方向(上下
方向)に駆動しようとするものである。
また横方向走査では、例えば第11図(1)に示すよう
に、ノコ歯状の刻み(突出部)を有する部材を用いても
良い。これは、駆動用カム2aの表面にノコ歯状の刻み
2gが縦方向に設けられており、可動ミラー6aの後方
に設けたツメ(接触部材)6fが噛み合わさっている。
また可動ミラー6aには、横方向回転軸であるH−H軸
に図示されないばねが設けられている。そして、この図
示されないばねには、駆動用カム2aの回転方向と同じ
方向に力が加わるように設置されている。
即ち、第11図(2)に示すように、駆動用カム2aが
右回りに回転すると、ノコ歯状の刻み2gに押されて、
ツメ6fが右方向へ移動し、ツメ6fが設けられた可動
ミラー6aは左方向を向く。そして、駆動用カム2aが
さらに回転を続けると、ノコ歯状の刻み2gとツメ6f
とがはずれ、可動ミラー6aのH−H軸上に設けた図示
されないばねは、上述したように、駆動用カム2aの回
転方向と同じ方向(右方向)回転しようとするので、第
11図(3)に示すように、可動ミラー6aは右方向へ
向く。
このような作動を繰り返すことによって、走査用ミラー
を横方向(左右方向)に駆動しようとするものである。
なお、上記一実施例では、据え置き型のラスクスキャン
式バーコードリーダを取り上げたが、第9図に示すよう
に、手持ち部分を別途設けて、ハンドベルト型のラスク
スキャン式バーコードリーダとしても良い。この場合、
手持ち部分を電源や制御回路の格納部として用いること
ができる。なお、第9図中の1bは、操作スイッチを示
している。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の一実施例を示すバーコードリーグ
の内部構成図、第2図は第1図で示された上記バーコー
ドリーグの■−■断面図、第3図は第1図および第2図
で示された上記バーコードリーグの外観図、第4図は上
記一実施例で用いられるミラー駆動部および走査用ミラ
ーの詳細図、第5図(1)、(2)は上記一実施例で用
いられる走査用ミラーの縦方向(V−V軸)の作動説明
に用いられる説明図、第6図(1)、(2)は上記一実
施例で用いられる走査用ミラーの横方向(H−H軸)の
作動説明に用いられる説明図、第7図は上記一実施例で
用いられる信号受光ユニットの構成を示すブロック図、
第8図は上記一実施例で用いられる走査用ミラーが形成
するラスク走査線の軌跡を示す走査線図、第9図は他の
実施例を示すハンドベルト型うスクスキャナの外観図、
第10図(1)、(2)は他の実施例で用いられる走査
用ミラーの縦方向(V−V軸)の作動説明に用いられる
説明図、第11図(1)〜(3)は他の実施例で用いら
れる走査用ミラーの横方向(H−H軸)の作動説明に用
いられる説明図である。 2・・・ミラー駆動部(走査光形成手段)、3・・・レ
ーザユニット(光源)、4・・・信号受光ユニット(読
取り手段)、6・・・走査用ミラー(反射手段)。 7・・・モータ(駆動手段)。 J 第 図 第 因 り 第 図 第 図 第 図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)走査光を照射する光源と、 第1の軸を回転軸として第1の回転方向に、および前記
    第1の軸に垂直な第2の軸を回転軸として第2の回転方
    向に回動自在に設けられ、前記光源より照射された前記
    走査光を光学的情報が記載された対象物上へ反射する反
    射手段と、 回動することにより、前記反射手段を前記第1の回転方
    向と前記第2の回転方向とに揺動させて、前記走査光を
    複数の走査光に形成する走査光形成手段と、 この走査光形成手段を回転駆動する駆動手段と、前記対
    象物より反射された反射光を受光して、前記対象物に記
    載された前記光学的情報を読み取る読取り手段と を備えることを特徴とする情報読取り装置。
  2. (2)前記走査光形成手段は偏心カムを成し、前記駆動
    手段によって前記走査光形成手段が回動されて偏心方向
    が移動することにより、前記反射手段を前記第1の回転
    方向に揺動させることを特徴とする請求項1記載の情報
    読取り装置。
  3. (3)前記走査光形成手段の側面に、前記走査光形成手
    段の回転方向に沿ってN極およびS極の磁石を交互に配
    設し、かつ少なくともN極およびS極の磁石のいずれか
    一方の磁石を、前記反射手段の前記第2の軸上を外した
    位置に配設して、前記走査光形成手段が回動されること
    により、前記反射手段を前記第2の回転方向に揺動させ
    ることを特徴とする請求項1記載の情報読取り装置。
  4. (4)前記走査光形成手段は、その側面に複数の突出部
    を設けるとともに、その突出部に当接する接触部材を前
    記反射手段に設け、前記走査光形成手段が回動するにつ
    れて、前記接触部材は複数の前記突出部の各突出部に順
    次当接されて、前記反射手段を前記第2の回転方向へ揺
    動させることを特徴とする請求項1記載の情報読取り装
    置。
  5. (5)少なくとも1つの前記走査光形成手段の回動端部
    に、前記走査光形成手段の回転方向に沿ってN極および
    S極の磁石を交互に配設し、かつ少なくともN極および
    S極の磁石のいずれか一方の磁石を前記反射手段の前記
    第1の軸上を外した位置に配設して、前記走査光形成手
    段が回動されることにより、前記反射手段を前記第1の
    回転方向に揺動させることを特徴とする請求項1記載の
    情報読取り装置。
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