JPH083823B2 - 走査式光学読み取り装置 - Google Patents

走査式光学読み取り装置

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JPH083823B2
JPH083823B2 JP61303206A JP30320686A JPH083823B2 JP H083823 B2 JPH083823 B2 JP H083823B2 JP 61303206 A JP61303206 A JP 61303206A JP 30320686 A JP30320686 A JP 30320686A JP H083823 B2 JPH083823 B2 JP H083823B2
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光規 飯間
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旭光学工業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 (産業上の利用分野) 本発明は、近方、遠方のいずれの位置に被走査対象が
あってもその被走査対象を走査して情報を正確に読み取
ることのできる走査式光学読み取り装置に関する。
(従来の技術) 従来から、投光レンズを介して射出された射出レーザ
ービームを偏向させて被走査対象に投光し、その被走査
対象により反射された射出レーザービームを戻りビーム
として受光して、その被走査対象の情報を読み取る走査
式光学読み取り装置が知られている。第6図はその従来
の走査式光学読み取り装置の一例としてのバーコードリ
ーダ1を示すもので、このバーコードリーダ1はガンタ
イプであり、そのガン筺体2内には、半導体レーザー3
と投光レンズ4とポリゴンミラー5と集光レンズ6と光
電変換素子7とから概略構成された光学系が内蔵されて
いる。
この従来のバーコードリーダー1は、射出レーザービ
ームPをそのポリゴンミラー5により被走査対象8に向
かう方向に反射させると共に偏向させてその被走査対象
8を走査し、その被走査対象8により反射された射出レ
ーザービームPを戻りビームP′として集光レンズ6に
より集光しつつ光電変換素子7に結像させて、被走査対
象8のバーコードパターンに基づく情報を読み取るよう
になっている。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、投光レンズ4から射出された射出レーザー
ビームPは、波動光学的には一点に集束されず、第7図
に示すようにビームウェスト9よりも小さくならず、投
光レンズ4に対するビームウェスト9よりも遠方側で
は、射出レーザービームPが広がり、被走査対象8への
ビーム径はそのビームウェスト9の直径φとビームウェ
スト9からの距離によって決定される。
走査式光学読み取り装置では、一般に、第8図に示す
ように、バーコードの最小バー間隔tよりも射出レーザ
ービームのビーム径10が小さいときには、バーコードパ
ターンを正確に読み取ることができるのであるが、ビー
ム径10が複数個のバーコードに跨って照射されるような
場合には読み取りを正確に行なうことが難しくなり、読
み取り深度d(最小バー間隔tに相当するビーム径によ
って定まる)内に被走査対象8があるときにそのバーコ
ードパターンを読み取ることができるように光学系を構
成したとしても、射出レーザービームPがビームウェス
ト9を境に広がるので、その読み取り深度dよりも外側
に被走査対象8がある場合には、ビーム径10′(第8図
参照)が複数個のバーコードに跨るために正確な読み取
りを行ない難い。
そのビームウェスト9の直径φは、投光レンズ4から
ビームウェスト9までの距離lをその投光レンズ4の直
径Dで割ったFナンバーによって定められる。そこで、
従来は、読み取りたい被走査対象8までの距離、バーコ
ードの最小バー間隔等を勘案して、適宜に光学系を設計
している。たとえば、遠方の被走査対象8のバーコード
パターンを情報として読み取りたい場合には、第9図に
示すようにその射出レーザービームPのビームウェスト
9の位置が遠方に形成されるようにしている。このよう
に、ビームウェスト9の位置が遠方に形成されるように
光学系を設計すると、ビームウェスト9の直径φは近方
に形成する場合に較べて大きくなるが、読み取り深度d
が長くなると共にその射出レーザービームPの広がり角
度θが小さくなって、遠方の被走査対象8を正確に読み
取ることができる。しかしながら、近方の被走査対象8
は正確に読み取ることができず、従来の走査式光学読み
取り装置では、遠近いずれの位置にある被走査対象のい
ずれか一方のみの読み取りしか正確に行なえない不具合
があり、不便である。
そこで、本発明の目的は、近方、遠方いずれの位置に
被走査対象があってもその被走査対象を走査して情報を
正確に読み取ることができる便利な走査式光学読み取り
装置を提供することにある。
発明の構成 (問題点を解決するための手段) 本発明に係る走査式光学読み取り装置の特徴は、単一
系の投光レンズを用いると共に、射出レーザービームの
光源として複数個の発光点を有する半導体レーザーを使
用し、半導体レーザーの各発光点を含む物平面と投光レ
ンズの主点を通り光軸に垂直な直線とが交差するよう
に、物平面を光軸に対して傾けて配置することにより、
物平面に対して空間的に傾いた像平面を得るようにした
ことにある。
(実施例) 以下に、本発明に係る走査式光学読み取り装置をガン
タイプの走査式バーコードリーダに適用した実施例を図
面を参照しつつ説明する。
第1図〜第5図は、そのガンタイプの走査式バーコー
ドリーダの実施例を示す図であって、第1図はそのガン
タイプの走査式バーコードリーダに用いる光学部材の配
置構成を示し、この第1図において、11は基台であり、
この基台11には、そのガン筺体2のグリップ部2aに対応
する箇所に、コアレスモータ12が設けられている。この
コアレスモータ12にはネジ13、13によって緩衝板14が取
付けられ、コアレスモータ12は、取付け板15、ネジ16を
用いてその緩衝板14と共に基台11に取付けられている。
このコアレスモータ12は、図示を略す引き金を引くと駆
動される。
そのコアレスモータ12の出力軸12aには、プーリ17が
取付けられている。そのプーリ17はベルト18の一側が掛
け渡され、ベルト18の他側はフライホィール19に掛け渡
されている。そのフライホィール19は回転軸20の下部に
固着され、その回転軸20の上部にはポリゴンミラー5が
取付けられ、そのポリゴンミラー5はそのプーリ17、ベ
ルト18、フライホィール19を介してコアレスモータ12の
回転が伝達されて回転するものとなっている。
基台11の上部側には、受光部21と投光部22とが設けら
れている。受光部21は光電変換素子7を保持する保持筒
23と集光レンズ6を保持する保持筒24とを有し、投光部
20は半導体レーザー3を保持する保持筒25と投光レンズ
4の鏡筒26とを有する。その保持筒24、25は取付け部材
27に取付けられている。保持筒24は保持筒23に嵌挿さ
れ、28はスペーサ部材である。
半導体レーザー3には、第4図に示すように複数個の
発光点A、B、Cを有するものを使用するもので、この
種の半導体レーザー3としては、たとえば光ディスクへ
の書き込み、再生、消去に用いる3ビーム型のものがあ
る。その発光点A、B、Cの間隔は約150μmである。
半導体レーザー3は、第2図に示すようにその各発光点
A、B、Cと投光レンズ4とがティルト光学系を構成す
るようにして投光レンズ4に対して傾けられている。
すなわち、半導体レーザー3の各発光点A、B、Cを
含む物平面が投光レンズ4に対して傾けられ、物平面に
対して空間的に傾いた像平面が得られるようになってい
る。ここで、発光点Aを光軸l′上に定めると、その結
像点A′は光軸l′上に定まる。その場合、発光点Bの
結像点B′は、発光点Aと発光点Bとを結ぶ線分の延長
線Yと投光レンズ4の主点を通り光軸l′に垂直な垂直
線Xとの交点を符号Qで示すことにすると、交点Qと結
像点A′とを結ぶ直線Z上にあって投光レンズ4の中心
Oを通る直線P1の交点として定まり、同様に発光点Cの
結像点C′も直線P2と直線Zとの交点として定まり、一
般に、物平面を投光レンズ4に対して傾けると、延長線
Y上の発光点に対する結像点は直線Z上にあるというシ
ャイープリーフの法則というものがあり、その各発光点
の結像点が射出レーザービームPの幾何学的なビームウ
ェスト9の位置である。
そこで、たとえば、投光レンズ4の焦点距離fをf=
4.5mmに設定し、第3図に拡大して示すように、発光点
Aと中心Oとの距離AOを4.639mmとし、発光点A、B、
Cを結ぶ延長戦Yが投光レンズ4に対して為す角度θを
θ=10°に定めると、発光点Bと中心Oとの距離BOは4.
615mm、発光点Cと中心Oとの距離COは4.596mmとなり、
投光レンズ4の中心Oから結像点A′までの距離OA′は
150mmとなり、投光レンズ4の中心Oから結像点B′ま
での距離OB′は181mmとなり、投光レンズ4の中心Oか
ら結像点C′までの距離OC′は215mmとなる。
ここで、被走査対象8が近方の結像点A′にある場
合、発光点Aを発光させると、第5図に示すように読み
取り信号Sが得られ、被走査対象8が遠方の結像点
B′、結像点C′にある場合には発光点Aを発光させて
も、ノイズ信号NSが得られるのみであり、単一の発光点
のみからなる半導体レーザーの場合には、近方、遠方の
いずれかにある被走査対象しか読み取りを正確に行なう
ことができないのであるが、本発明に係る半導体レーザ
ーによれば、その発光点A、B、Cの発光を順次切り換
えることにより、遠方の結像点B′、C′にある被走査
対象8についても読み取り信号Sが得られることにな
り、近方、遠方のいずれの箇所にある被走査対象8を正
確に読み取ることができることになる。
以上、実施例においては、半導体レーザー3の発光点
の個数が3個の場合について説明したが、その個数を増
大させると、近方から遠方の広い範囲に渡って連続的に
バーコードの読み取りが可能となる。また、半導体レー
ザー3と投光レンズ4との傾き関係は相対的なので、半
導体レーザー3を傾ける代りに投光レンズ4を傾けても
よい。
発明の効果 以上説明したように、本発明にかかる走査式光学読み
取り装置は、単一系の投光レンズで複数の発光点からの
光束を投光し、かつ、物平面を光軸に対して傾けるとい
う構成を採用することにより、装置を小型に保ちつつ、
読取範囲を広く確保することができるという効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第5図は、本発明に係る走査式光学読み取り装
置をガンタイプの走査式バーコードリーダに適用した実
施例を示す図であって、第1図はそのガンタイプの走査
式バーコードリーダに用いる光学部材の配置構成を示す
断面図、第2図はその走査式バーコードリーダの要部光
学系を示す模式図、第3図は第2図に示す半導体レーザ
ーと投光レンズとの関係を説明するための拡大図、第4
図はその走査式バーコードリーダに用いる半導体レーザ
ーを示す平面図、第5図はその走査式バーコードリーダ
の読み取り信号の出力状態を示す図、第6図〜第9図は
従来のガンタイプの走査式バーコードリーダを説明する
ための図であって、第6図はその走査式バーコードリー
ダの概略構成を示す図、第7図はその走査式バーコード
リーダの投光レンズに基づくビームウェストを模式的に
説明するための光学図、第8図はその被走査対象8の照
明状態を示す説明図、第9図はその走査式バーコードリ
ーダの投光レンズによるビームウェストをより遠方に形
成するようにした状態を模式的に説明するための光学図
である。 1…バーコードリーダー 3…半導体レーザー 4…投光レンズ 5…ポリゴンミラー 6…集光レンズ 7…光電変換素子 9…ビームウェスト A、B、C…発光点

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】単一系の投光レンズを介して射出された射
    出レーザービームを偏向させて被走査対象に投光し、該
    被走査対象により反射された前記射出レーザービームを
    戻りビームとして受光して、前記被走査対象の情報を読
    み取る走査式光学読み取り装置において、 前記射出レーザービームの光源として複数個の発光点を
    有する半導体レーザーを使用し、該半導体レーザーの各
    発光点を含む物平面と前記投光レンズの主点を通り光軸
    に垂直な直線とが交差するように、前記物平面を前記光
    軸に対して傾けて配置することにより、前記物平面に対
    して空間的に傾いた像平面を得るようにしたことを特徴
    とする走査式光学読み取り装置。
JP61303206A 1986-12-16 1986-12-19 走査式光学読み取り装置 Expired - Fee Related JPH083823B2 (ja)

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JP61303206A JPH083823B2 (ja) 1986-12-19 1986-12-19 走査式光学読み取り装置
US07/133,895 US4916318A (en) 1986-12-16 1987-12-16 Scan type optical reader with changing beam waist position

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