JPH05128290A - バーコード読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】半導体レーザの長寿命化及びバーコード読取作
業の効率低下を防止する。しかも半導体レーザの変調駆
動状態でのバーコード読取りを確実にする。 【構成】バーコード読取りが一定時間行われないとフォ
トリフレクタ３３がモータ２６のロータに接着された反
射テープ３４を検出する期間のみ半導体レーザ２１をオ
ンさせる。そしてフォトリフレクタが反射テープを検出
する期間をポリゴンミラー２５のａ面がビームを走査で
きる期間に一致させている。これによりポリゴンミラー
２５のａ面に対応する１本の走査ビームが走査方向が異
なるＡ〜Ｄの各群において確実に発生するようにしてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザを使用し
たバーコード読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のバーコード読取装置とし
ては図６に示すものが知られている。これは光源として
半導体レーザ１を設け、この半導体レーザ１から出射さ
れるレーザビームを光路変更ミラー２に反射させ、さら
に受光ミラー３の中央部に設けられた開口４を通過させ
て４面角柱形状のポリゴンミラー５に入射している。

【０００３】ポリゴンミラー５はモータ６で回転駆動さ
れるようになっており、ポリゴンミラー５の各面、すな
わちａ，ｂ，ｃ，ｄの各面はモータ６の回転軸６ａに対
して互いに若干ずつ異なる傾角となるように形成されて
いる。従ってポリゴンミラー５が１回転すると入射され
る１本のレーザビームはａ〜ｄの各面で順次反射されて
互いに平行な４本の走査ビームとなる。

【０００４】またポリゴンミラー５のビーム入射側下方
には互いに傾きの異なる４枚の固定走査鏡７ａ，７ｂ，
７ｃ，７ｄが配置され、ポリゴンミラー５が１回転する
間に各面ａ〜ｄからの走査ビームはそれぞれ各固定走査
鏡７ａ〜７ｄの上を走査する。そして各固定走査鏡７ａ
〜７ｄで反射された走査ビームは互いに異なる４方向に
走査するビームとなって読取窓８から外部に出射される
ようになっている。従って読取窓８から外部に出射され
る走査ビームは図７に示すように各固定走査鏡７ａ〜７
ｄに対応した方向、すなわち４群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄでかつ
各群がポリゴンミラー５の各面ａ〜ｄに対応した４本の
平行なビームの計１６本で構成されることになる。

【０００５】そして読取窓８から出射される１６本の走
査ビームのいずれかが読取窓８上を通過するバーコード
と交差するとその走査ビームはバーコードにより変調、
拡散される。この変調、拡散された光は出射時と逆の光
路を受光ミラー３まで戻り、この受光ミラー３で出射光
路と分離され、受光レンズ９でフォトセンサ１０上に集
められる。フォトセンサ１０からはバーコードを読取っ
て得られる電気信号が出力され、回路基板１１上に配置
された信号処理回路により増幅、２値化された後に同じ
く回路基板１１上に配置されたデコード回路によりバー
コード符号が復調されるようになる。

【０００６】このように光源として半導体レーザ１を使
用したものは光源としてＨｅ−Ｎｅガスレーザを使用し
たものに比べて装置全体を小形化でき、しかも駆動電圧
を低くできるという利点がある。そして半導体レーザ１
としては最近量産化が本格化した発振波長が６７０ｎｍ
近辺の可視半導体レーザが特に使用されつつある。

【０００７】しかしながら半導体レーザは寿命が短いと
いう欠点があるため半導体レーザの寿命を少しでも長く
する工夫が求められる。このようなことから従来から一
定時間バーコード読取りを行わないときには半導体レー
ザをオフして装置をスリープ状態にし半導体レーザの見
掛上の寿命を延ばす、いわゆるオート・パワー・オフ
（ＡＰＯ）機構が組込まれている。そしてスリープ状態
となっている装置をバーコード読取りのために立上げる
必要があり、その立上げを立上げスイッチ１２で行うよ
うになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところでバーコード読
取装置を使用してのバーコード読取りは、オペレータが
例えば商品を手にとってバーコードの位置を確認し、そ
のバーコードを読取窓８の上を通過させるという作業を
行うことになる。従ってオペレータがこの一連の作業以
外の別の作業を行うとバーコード読取作業の効率が低下
することになる。

【０００９】しかし上述した従来装置では半導体レーザ
の寿命をより延ばすためにオート・パワー・オフ機構が
動作するときの一定時間を短くすると、バーコード読取
り時のちょっとした空き時間においてもオート・パワー
・オフ機構が動作するため、オペレータは頻繁に立上げ
スイッチ１２を操作して装置をバーコード読取りのため
に立上げなければならずバーコード読取り効率が極端に
低下する問題がある。逆にオート・パワー・オフ機構が
動作するときの一定時間を長くするとバーコード読取り
効率の低下は少なくなるが、バーコードを比較的長時間
に亘って読取らない状態が生じても半導体レーザはオン
し続けるため半導体レーザの寿命を延ばす効果は期待で
きなくなる問題がある。

【００１０】このようなことから一定時間バーコード読
取りを行わないときに半導体レーザを変調駆動状態にし
て待機させることが考えられる。すなわち半導体レーザ
を一定の周期内における一定時間のみ駆動した状態で待
機させ、これにより待機中であってもバーコードの読取
りを可能にし、この待機中にバーコードの読取りが行わ
れると半導体レーザを連続オン状態に立ち上げるという
ものである。

【００１１】このようにすればオペレータは装置を立ち
上げるのに立上げスイッチを操作する必要はなく、通常
のバーコードを読み取らせる操作を行うのみで装置を立
ち上げることができるようになり、半導体レーザの長寿
命化を図るとともにバーコード読取作業の効率低下を防
止できることになる。

【００１２】しかしこの半導体レーザを変調駆動状態に
して待機させるものでは、変調周波数が低いと各群Ａ〜
Ｄにおける平行な４本の走査ビームａ〜ｄの走査線長が
図８に実線の矢印で示すように数分の１程度に短くなる
ため（なお、図はＣ群のみについて開示しており、図中
矢印はレーザ点灯、点線はレーザ消灯を示す。）、図７
に示すような連続オン状態のときの走査線では問題無く
バーコード１３と有効に交差しても、変調駆動時にはバ
ーコード１３と有効に交差しなくなり、その結果読取り
ができなくなるという問題が生じる。

【００１３】逆に変調周波数が高いと広範囲な周波数成
分を持つバーコード信号から変調周波数成分を分離する
ことが困難となり、その結果読取りが困難となる問題が
生じる。

【００１４】そこで本発明は、半導体レーザを変調駆動
状態にして待機させることにより、半導体レーザの長寿
命化を図るとともにバーコード読取作業の効率低下を防
止でき、しかも半導体レーザの変調駆動状態におけるバ
ーコードの読取りが確実にできるバーコード読取装置を
提供しようとするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、半導体レーザ
を光源とし、その半導体レーザからのレーザビームを読
取窓に対して複数方向にかつ平行に複数本ずつ走査して
バーコードを読取るバーコード読取装置において、予め
設定された一定時間バーコード読取りが行われなかった
ときレーザビームが走査ビームの生成のタイミングに同
期して複数方向に少なくとも１本発生するように半導体
レーザをオン、オフ制御する制御手段と、この制御手段
により半導体レーザがオン、オフ制御されている状態で
走査ビームによりバーコード読取りが行われると半導体
レーザを連続オン状態に切替える切替手段を設けたもの
である。

【００１６】

【作用】このような構成の本発明においては、一定時間
バーコードの読取りが行われなくなると半導体レーザは
変調駆動状態に切替わり、レーザビームが走査ビームの
生成のタイミングに同期して複数方向に少なくとも１本
発生するように半導体レーザがオン、オフ制御される。
これにより半導体レーザは周期的にある期間オフされる
ことになる。この変調駆動状態においてはレーザビーム
が走査ビームの生成のタイミングに同期して複数方向に
少なくとも１本発生しているのでバーコードとの有効な
交差は保証される。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１８】図１及び図２に示すように、光源として例
えば発振波長が７００ｎｍ以下の可視半導体レーザ２１
を設け、この半導体レーザ２１から出射されるレーザビ
ームを光路変更ミラー２２に反射させ、さらに受光ミラ
ー２３の中央部に設けられた開口２４を通過させて４面
角柱形状のポリゴンミラー２５に入射している。

【００１９】前記ポリゴンミラー２５はモータ２６で回
転駆動されるようになっており、前記ポリゴンミラー２
５の各面、すなわちａ，ｂ，ｃ，ｄの各面は前記モータ
２６の回転軸２６ａに対して互いに若干ずつ異なる傾角
となるように形成されている。従って前記ポリゴンミラ
ー２５が１回転すると入射される１本のレーザビームは
ａ〜ｄの各面で順次反射されて互いに平行な４本の走査
ビームとなる。

【００２０】また前記ポリゴンミラー２５のビーム入射
側下方には互いに傾きの異なる４枚の固定走査鏡２７
ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄが配置され、前記ポリゴン
ミラー２５が１回転する間に各面ａ〜ｄからの走査ビー
ムはそれぞれ各固定走査鏡２７ａ〜２７ｄの上を走査す
るようになっている。

【００２１】前記モータ２６のロータ２６ｂには前記ポ
リゴンミラー２５のａ面に反射されたレーザビームが前
記各固定走査鏡２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄに対し
て走査を開始する位置に到達したときのタイミングで前
記モータ２６の上に設置されたフォトリフレクタ３３が
自己の出射した光を受光開始できるように前記モータ２
６のロータ２６ｂに反射テープ３４が接着されている。
この反射テープ３４の長さは前記ポリゴンミラー２５の
ａ面に対応して前記ロータ２６ｂの円周の１／４にして
いる。すなわち前記ポリゴンミラー２５が１回転する時
間をＴとすると前記フォトリフレクタ３３からは図４に
示すように丁度走査線ａが生成する区間であるＴ／４の
幅のパルスが周期Ｔ毎に発生するようになっている。

【００２２】前記各固定走査鏡２７ａ〜２７ｄで反射さ
れた走査ビームは互いに異なる４方向に走査するビーム
となって読取窓２８から外部に出射されるようになって
いる。すなわち読取窓２８から外部に出射される走査ビ
ームは図７と同様４群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄでかつ各群が前記
ポリゴンミラー２５の各面ａ〜ｄに対応した４本の平行
なビームの計１６本で構成されている。

【００２３】前記読取窓２８から出射される１６本の走
査ビームのいずれかが読取窓２８上を通過するバーコー
ドと交差することによって変調、拡散された光は出射時
と逆の光路、すなわち前記読取窓２８から前記各固定走
査鏡２７ａ〜２７ｄ、前記ポリゴンミラー２５を介して
前記受光ミラー２３まで戻り、この受光ミラー２３で出
射光路と分離されるようになっている。そして分離され
た光は受光レンズ２９でフォトセンサ３０上に集められ
るようになっている。

【００２４】前記フォトセンサ３０からはバーコードを
読取って得られる電気信号が出力され、回路基板３１上
に配置された信号処理回路３５により増幅、２値化され
た後に同じく回路基板３１上に配置されたデコード回路
３６によりバーコード符号が復調されるようになる。

【００２５】すなわち前記回路基板３１には図３に示す
ように信号処理回路３５、デコード回路３６の他、マイ
クロプロセッサ３７、論理和回路３８、レーザ駆動回路
３９等が配置されている。

【００２６】前記マイクロプロセッサ３７からのコント
ロール信号Ｓ1 を前記論理和回路３８を介して前記レー
ザ駆動回路３９に供給するとともに前記フォトリフレク
タ３３からのパルス信号Ｓ2 を前記論理和回路３８を介
して前記レーザ駆動回路３９に供給するようにしてい
る。

【００２７】前記マイクロプロセッサ３７は通常のバー
コード読取りを行うときにはコントロール信号Ｓ1 をア
クディブにして前記レーザ駆動回路３９を動作し前記可
視半導体レーザ２１を連続オン動作させるようになって
いる。そして前記デコード回路３６からバーコードの解
読結果が予め設定された一定時間取込まれない状態が継
続されると、コントロール信号Ｓ1 をインアクディブに
して半導体レーザ２１の連続オン動作を停止させるよう
にしている。すなわち変調駆動状態に切替えるようにし
ている。

【００２８】この変調駆動状態では前記フォトリフレク
タ３３からのパルス信号Ｓ2 により前記レーザ駆動回路
３９が動作され前記可視半導体レーザ２１が周期Ｔにお
いてＴ／４だけオン動作されるようになっている。

【００２９】この変調駆動状態において前記デコード回
路３６でバーコードの一部が解読され割込線４０がアク
ティブになると前記マイクロプロセッサ３７はコントロ
ール信号Ｓ1 をアクティブにして半導体レーザ２１を連
続オン動作に切替えるようになっている。

【００３０】このような構成の実施例においては、通常
のバーコード読取り動作時ではマイクロプロセッサ３７
はコントロール信号Ｓ1 をアクディブにしてレーザ駆動
回路３９を動作し半導体レーザ２１を連続オン動作させ
る。

【００３１】この状態では半導体レーザ２１から出射さ
れるレーザビームがポリゴンミラー２５の各面ａ〜ｄに
反射されるので、この各面からの反射ビームが各固定走
査鏡２７ａ〜２７ｄで反射されて読取窓２８からは図７
に示すような４群で各群が４本の平行な走査線からなる
１６本の走査ビームが外部に放射される。これにより読
取窓２８の上を通過するバーコードに対して確実な読取
りができる。

【００３２】この状態で予め設定された一定時間、デコ
ード回路３６からバーコードの解読結果が取込まれない
状態が継続されると、マイクロプロセッサ３７はコント
ロール信号Ｓ1 をインアクディブにして半導体レーザ２
１の連続オン動作を停止させる。しかしてレーザ駆動回
路３９は今度はフォトリフレクタ３３からのパルス信号
Ｓ2 により動作されるようになる。これにより半導体レ
ーザ２１は変調駆動され周期ＴにおいてＴ／４だけオン
動作し、残りの３Ｔ／４はオフ動作されることになる。
こうして半導体レーザ２１は待機中においては変調駆動
されることにより長寿命化が図られる。

【００３３】半導体レーザ２１がオン動作するＴ／４区
間は丁度各群Ａ〜Ｄにおいて走査線ａが発生するタイミ
ングとなり、しかも半導体レーザ２１がオン動作される
立上がりはＡ群の走査線ａがスタートするタイミングと
なっている。これにより読取窓２８からはポリゴンミラ
ー２５のａ面からの反射ビームが各固定走査鏡２７ａ〜
２７ｄで反射された走査ビームのみが放射され、その走
査ビームは図５に実線で示すビームのみとなる。

【００３４】しかしこの走査ビームは各群Ａ〜Ｄにおい
て１本ずつしかも通常の走査距離にわたって発生するの
で、読取窓２８の上を通過するバーコードの読取りが確
実にできるようになる。なお、この場合は走査線の本数
が通常よりも少ないのでバーコードの移動速度を通常よ
りも若干遅くする必要はある。

【００３５】しかして半導体レーザ２１が変調駆動され
ている状態で読取窓２８の上をバーコードが通過すると
読取りが行われ、デコード回路３６でバーコードの一部
が解読され割込線４０がアクティブになる。これにより
マイクロプロセッサ３７はコントロール信号Ｓ1 をアク
ティブにして半導体レーザ２１を連続オン動作に切替え
る。これにより以降は通常のバーコード読取りが可能に
なる。

【００３６】このように半導体レーザ２１が変調駆動さ
れている状態から通常の連続オン状態に切替えるのにス
イッチ操作を不要にできるので、オペレータは例えば商
品を手にとってバーコードの位置を確認し、そのバーコ
ードを読取窓２８の上を通過させるという作業のみを行
えばよく作業効率が低下することはない。

【００３７】なお、前記実施例ではレーザビームが走査
ビームの生成のタイミングに同期して４方向（４群）に
１本（走査線ａ）発生させるタイミングをフォトリフレ
クタとモータのロータ２６ｂに接着した反射テープによ
り取るものについて述べたが必ずしもこれに限定される
ものでないのは勿論である。

【００３８】また前記実施例では変調駆動状態における
半導体レーザのオン区間を走査線ａが各群にわたって発
生する区間としたが必ずしもこれに限定されるものでは
なく、例えば走査線ａと走査線ｂの２本が各群にわたっ
て発生する区間をオン区間としてもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、半
導体レーザを変調駆動状態にして待機させることによ
り、半導体レーザの長寿命化を図るとともにバーコード
読取作業の効率低下を防止でき、しかも半導体レーザの
変調駆動状態におけるバーコードの読取りが確実にでき
るバーコード読取装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の内部構成を示す斜視図。

【図２】同実施例の内部構成を示す平面図。

【図３】同実施例の要部ブロック図。

【図４】同実施例におけるフォトリフレクタ出力信号の
タイミングを示す図。

【図５】同実施例における変調駆動状態での走査ビーム
構成を示す図。

【図６】従来例の内部構成を示す斜視図。

【図７】通常駆動状態での走査ビーム構成を示す図。

【図８】従来におけ変調駆動状態での課題を説明するた
めの図。

【符号の説明】

２１…可視半導体レーザ、２５…ポリゴンミラー、２６
…モータ、２７ａ〜２７ｄ…固定走査鏡、３０…フォト
センサ、３３…フォトリフレクタ、３４…反射テープ、
３７…マイクロプロセッサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体レーザを光源とし、その半導体レ
   ーザからのレーザビームを読取窓に対して複数方向にか
   つ平行に複数本ずつ走査してバーコードを読取るバーコ
   ード読取装置において、予め設定された一定時間バーコ
   ード読取りが行われなかったときレーザビームが走査ビ
   ームの生成のタイミングに同期して複数方向に少なくと
   も１本発生するように前記半導体レーザをオン、オフ制
   御する制御手段と、この制御手段により前記半導体レー
   ザがオン、オフ制御されている状態で走査ビームにより
   バーコード読取りが行われると前記半導体レーザを連続
   オン状態に切替える切替手段を設けたことを特徴とする
   バーコード読取装置。