JPH09198463A - スキャナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】外形寸法が小さく且つ低価格で操作性の良いス
キャナを提供する。 【解決手段】手持ち式スキャナ２０は、スキャナ本体３
０を備え、このスキャナ本体内には、ＬＥＤ２２と、こ
のＬＥＤから発光した読取光をバーコードに照射する集
光ミラー２４と、この集光ミラーによって読取光がバー
コードに照射された際、このバーコードから反射した反
射光を受光するＣＣＤ２６と、このＣＣＤにバーコード
からの反射光を導光するための光学系が配置される反射
光用光路２８とが収容保持されており、反射光用光路
は、ＬＥＤと集光ミラーとの間に形成されている。ま
た、スキャナ本体を把持した際に光学系の光軸Ａが水平
方向に対して下方に向けられるように、スキャナ本体の
上面は、その基端方向に向かうに従って光軸Ａに接近す
るように勾配が施されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報がコード化印
刷されたバーコードから情報を光学的に読み取るための
スキャナに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のスキャナとしては、例え
ば図３（ａ）に示すような把持部２ａを有する手持ち式
スキャナ２が知られており、この手持ち式スキャナ２に
よれば、ＬＥＤ４から発光した読取光を集光ミラー６に
よってバーコード（図示しない）上に照射した際、この
バーコードから反射した反射光を図示しない光学系を介
して撮像素子（ＣＣＤ）８に結像させ、このＣＣＤ８介
して電気信号化することによって情報が読み取られる
（第１の従来技術）。

【０００３】また、例えば図３（ｂ）に示すように、読
取時の操作性を良くするために外形を“く”の字状に構
成した手持ち式スキャナ１０が知られており、この手持
ち式スキャナ１０によれば、ＬＥＤ１２から発光した読
取光をバーコード（図示しない）上に照射した際、この
バーコードから反射した反射光を反射ミラー１４によっ
て撮像素子（ＣＣＤ）１６に導光し、このＣＣＤ１６に
よって電気信号化することによって情報が読み取られる
（第２の従来技術）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１の
従来技術（図３（ａ）参照）では、バーコードから反射
した反射光をＣＣＤ８に結像させるための光学系の光軸
Ａが、集光ミラー６に対してＬＥＤ４の反対側に形成さ
れているため、手持ち式スキャナ２の高さ方向の寸法が
大きくなってしまうといった問題がある。更に、第１の
従来技術の手持ち式スキャナ２は、その全体が単純な長
筒状に構成されている関係上、バーコード読取時に操作
者が無理に手首を回す等の動作を行う必要があるため、
バーコード読取の際の操作性については考慮がなされて
いないといった問題もある。

【０００５】また、第２の従来技術（図３（ｂ）参照）
では、操作性の向上のみを目的として手持ち式スキャナ
１０を構成したため、スキャナ全体の寸法が大型化して
しまうと共に、図３（ｃ）に示すように、使用していな
いときに手持ち式スキャナ１０を例えばテーブル１８上
に載置した場合、テーブル１８と手持ち式スキャナ１０
との間にデッドスペースＳが生じてしまうため、収容ス
ペースが大きくなってしまうといった問題がある。更
に、第２の従来技術によれば、反射光をＣＣＤ１６に導
光するための反射ミラー１４が別途必要となるため、装
置の部品点数が増加して製造コストが上昇してしまうと
いった問題もある。

【０００６】本発明は、このような課題を解決するため
になされており、その目的は、外形寸法が小さく且つ低
価格で操作性の良いスキャナを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のスキャナは、発光手段と、この発光
手段から発光した読取光を指標に照射する照射手段と、
この照射手段によって読取光が前記指標に照射された
際、この指標から反射した反射光を受光する受光手段
と、この受光手段に前記指標からの反射光を導光するた
めの光学系が配置される反射光用光路とを備えており、
前記反射光用光路は、前記発光手段と前記照射手段との
間に形成されている。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態に係
るスキャナについて、図１及び図２を参照して説明す
る。

【０００９】図１及び図２に示すように、本実施の形態
のスキャナは、操作者が手に持って所望のバーコード
（図示しない）から情報を光学的に読み取るタイプの手
持ち式スキャナ２０である。

【００１０】この手持ち式スキャナ２０は、発光手段即
ちＬＥＤ２２と、このＬＥＤ２２から発光した読取光を
指標即ちバーコードに照射する照射手段即ち集光ミラー
２４と、この集光ミラー２４によって読取光がバーコー
ドに照射された際、このバーコードから反射した反射光
を受光する受光手段即ち固体撮像素子（ＣＣＤ）２６
と、このＣＣＤ２６にバーコードからの反射光を導光
し、結像させるための光学系が配置される反射光用光路
２８とを備えており、反射光用光路２８は、ＬＥＤ２２
と集光ミラー２４との間に形成されている。

【００１１】このような手持ち式スキャナ２０は、スキ
ャナ本体３０を備えており、このスキャナ本体３０内に
は、ホルダ蓋３２が取り付け可能なホルダ３４が固定さ
れている。

【００１２】ホルダ３４は、上記ＣＣＤ２６及び光学系
を位置決めすることができるように構成されており、こ
れらＣＣＤ２６及び光学系を位置決めした後、ホルダ蓋
３２を取り付けることによって、ＣＣＤ２６及び光学系
は、ホルダ蓋３２とホルダ３４との間に挟持固定され
る。なお、本実施の形態に適用する光学系としては、バ
ーコードからの反射光をＣＣＤ２６上に結像させる結像
レンズ３６が該当する。このようにホルダ３４上にホル
ダ蓋３２を取り付けることによって、ホルダ蓋３２とホ
ルダ３４との間に反射光用光路２８が形成されることに
なる。この場合、ＣＣＤ２６は、ホルダ蓋３２及びホル
ダ３４の基端に挟持固定され、また、結像レンズ３６
は、反射光用光路２８中に挟持固定されている。

【００１３】集光ミラー２４は、ホルダ蓋３２の先端か
ら放物線状に延出して形成されており、その反射面には
アルミ（図示しない）が蒸着されている。なお、集光ミ
ラー２４の形状は、放物線状に限定されることはなく、
例えば円筒状や楕円状にすることによって、集光性の高
い読取光を形成することが可能である。

【００１４】ホルダ蓋３２の先端両側には、夫々、ホル
ダ３４方向に延出したボス３８が設けられており、これ
らボス３８の下端には、集光ミラー２４の幅方向に亘っ
て延出したＬＥＤ用基板４０が位置決め固定されてい
る。

【００１５】このＬＥＤ用基板４０には、集光ミラー２
４の幅方向に沿って一定間隔で配列した複数のＬＥＤ２
２（本実施の形態では、８個のＬＥＤ２２）が実装され
ている。これら８個のＬＥＤ２２の発光部（図示しな
い）は、夫々、集光ミラー２４の焦点位置に配列されて
いるため、これらＬＥＤ２２から発光した読取光は、集
光ミラー２４から平行光束となってバーコード方向へ反
射されることになる。

【００１６】ホルダ蓋３２及びホルダ３４の先端には、
夫々、反射光用光路２８方向に突出した小突起部３２
ａ，３４ａが設けられており、これら小突起部３２ａ，
３４ａによって、８個のＬＥＤ２２から発光した読取光
が反射光用光路２８に直接入らないように防止してい
る。この結果、バーコードから反射した反射光のみを反
射光用光路２８を介してＣＣＤ２６に導光させることが
可能となる。

【００１７】また、ホルダ蓋３２の上部には、信号処理
回路４２，４４，４６、マイクロスイッチ４８、コネク
タ５０が実装された回路基板５２が固定されており、ス
キャナ本体３０の先端付近に嵌合した操作ボタン５４を
操作することによって、マイクロスイッチ４８をＯＮ／
ＯＦＦすることができるように構成されている。

【００１８】回路基板５２は、結像レンズ３６の光軸Ａ
に対して平行ではなく、スキャナ本体３０の基端方向に
向かう従って光軸Ａに接近するように配置されている。
同様に、スキャナ本体３０の上面（即ち、操作ボタン５
４が嵌合されている側面）も、その基端方向に向かうに
従って光軸Ａに接近するように勾配が施されている。

【００１９】スキャナ本体３０の基端には、ジャック５
６を介してコネクタ５０に電気的に接続したケーブル５
８が嵌合されており、このケーブル５８には、バーコー
ド情報を処理するパソコン（図示しない）等のターミナ
ル（図示しない）に接続したケーブルワイヤ６０が接続
されている。

【００２０】また、スキャナ本体３０の先端には、集光
ミラー２４から反射した読取光及びバーコードから反射
した反射光が透過可能な透明パネル６２が取り付けられ
ている。

【００２１】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。

【００２２】操作者が、スキャナ本体３０を把持した状
態で操作ボタン５４を押圧して、マイクロスイッチ４８
をＯＮ操作すると、信号処理回路４２，４４，４６から
所定の電気信号が８個のＬＥＤ２２に出力され、これら
ＬＥＤ２２が発光する。

【００２３】この場合、上述したように８個のＬＥＤ２
２の発光部（図示しない）は、夫々、集光ミラー２４の
焦点位置に配列されているため、これらＬＥＤ２２から
発光した読取光は、集光ミラー２４から反射した後、幅
Ｌ１〜Ｌ２（図２参照）の平行光束となって透明パネル
６２を透過して所定のバーコード上に照射される。この
結果、比較的離れた位置にバーコードが在る場合でも、
このバーコードに対して光量低下の無い所定光量の読取
光を照射することが可能となる。具体的には、集光ミラ
ー２４から反射した読取光（平行光束）は、所定の角度
範囲（図１中符号Ｌ３〜Ｌ４の範囲）で広がりながらバ
ーコード方向へ射出して行く。

【００２４】このとき、光軸Ａ上にバーコードが在る
と、このバーコードから拡散反射した反射光は、小突起
部３２ａ，３４ａを介して反射光用光路２８に導光され
た後、結像レンズ３６によってＣＣＤ２６上に結像され
る。

【００２５】ＣＣＤ２６に結像したバーコードの光学像
は、所定のバーコード信号に変換されて信号処理回路４
２，４４，４６に入力される。信号処理回路４２，４
４，４６は、バーコード信号に対して所定の信号処理を
施すことによってデコードしたバーコード情報をコネク
タ５０からケーブル５８を介してパソコン（図示しな
い）等に出力する。この結果、バーコードにコード化さ
れた情報が読み取られることになる。

【００２６】なお、上記動作説明では、デコードしたバ
ーコード情報を出力しているが、パソコン内でバーコー
ド信号をデコードするように構成しても良い。また、手
持ち式スキャナ２０にバーコード情報を処理蓄積する機
能を内蔵して、バーコードの読み取り毎にバーコード情
報をパソコン等に出力しないように構成すること（即
ち、ハンディターミナルとして機能するように構成する
こと）も好ましい。

【００２７】このように本実施の形態によれば、ＬＥＤ
２２と集光ミラー２４との間に反射光用光路２８を形成
したことによって、外形寸法の小さな手持ち式スキャナ
２０を提供することが可能となる。即ち、ＬＥＤ２２と
集光ミラー２４との間に、読取光の射出スペースとバー
コードからの反射光の入射スペースとを共有する空間を
形成することができるため、スキャナの小型化が実現さ
れる。

【００２８】なお、スキャナの小型化については、集光
ミラー２４を含む照明系を単純に小さくすることも考え
られるが、このようにすると照明範囲が狭くなったり、
照明の効率が低下してしまうことになる。しかしなが
ら、本実施の形態のように読取光と反射光の光路を共有
させることによって、スキャナの小型化を図りつつ且つ
照明範囲や照明効率を所望のレベルに維持させることが
可能となる。

【００２９】また、本実施の形態に適用した回路基板５
２は、結像レンズ３６の光軸Ａに対して平行ではなく、
スキャナ本体３０の基端方向に向かう従って光軸Ａに接
近するように配置されている。同様に、スキャナ本体３
０の上面（即ち、操作ボタン５４が嵌合されている側
面）も、その基端方向に向かうに従って光軸Ａに接近す
るように勾配が施されている。このため、余分なスペー
スを増すこと無く、スキャナ本体３０の高さ寸法をＣＣ
Ｄ２６やコネクタ５０等の構成で決まる限界寸法と同様
の略平坦で且つコンパクトなものとすることが可能とな
る。

【００３０】更に加えて、本実施の形態に適用したスキ
ャナ本体３０の下面（即ち、ホルダ３４が固定されてい
る側面）は、その先端側の部分に比べて基端側の部分が
光軸Ａから離間するように形成されている。このため、
例えば机上等の水平面にスキャナ本体３０を載置した場
合、従来のようなデッドスペースを生じること無くスキ
ャナ本体３０の上面を水平状態に位置付けることができ
る。

【００３１】この結果、操作者の手の平をスキャナ本体
３０の上面に沿って自然且つ円滑に保持させることが可
能となると共に、バーコード読取時において、スキャナ
本体３０を把持した状態で光軸Ａを自然に水平方向に対
して下方に向けることが可能となる。従って、例えば机
上に水平に載置された書類や商品等に印刷されたバーコ
ードを読み取る場合でも、操作者が無理に手首を回す等
の動作を行うこと無く、光軸Ａをバーコードに向けるこ
とができるため、操作性を向上させることが可能とな
る。なお、回路基板５２及びスキャナ本体３０の上面の
傾斜角度は、用途に応じて適宜選択的に設定することが
可能であるが、通常例えば１°〜３０°の範囲の傾斜角
度を選択することが好ましい。具体的には、３°〜１５
°程度の傾斜角度が、小型化と操作性を向上させるのに
最適である。

【００３２】また、ケーブルワイヤ６０は、スキャナ本
体３０の上面の傾斜角度と同方向の傾きを有して延出し
ているため、操作者がスキャナ本体３０を把持した際に
邪魔になることはない。

【００３３】なお、本実施の形態では、撮像素子として
ＣＣＤ２６を適用したが、光学像を光電変換することが
できる素子であれば、その種類を問わず任意に選択する
ことが可能である。また、発光手段としてＬＥＤ２２を
適用したが、例えば電球やその他の発光素子を任意に選
択することが可能である。

【００３４】また、本明細書中には、上述した具体的な
実施の形態から導かれる技術的思想として以下のような
発明が包含される。

【００３５】１． 発光手段と、この発光手段から発光
した読取光を指標に照射する照射手段と、この照射手段
によって読取光が前記指標に照射された際、この指標か
ら反射した反射光を受光する受光手段と、この受光手段
に前記指標からの反射光を導光するための光学系が配置
される反射光用光路とを備えており、前記反射光用光路
は、前記発光手段と前記照射手段との間に形成されてい
ることを特徴とするスキャナ。

【００３６】２． 前記受光手段は、固体撮像素子を備
えていることを特徴とする上記１に記載のスキャナ。

【００３７】３． 前記発光手段は、レーザーダイオー
ドを備えていることを特徴とする上記１に記載のスキャ
ナ。

【００３８】４． 前記照射手段は、発光手段から発光
した読取光を集光させる集光ミラーを備えていることを
特徴とする上記１に記載のスキャナ。

【００３９】５． 前記発光手段から発光した読取光が
直接前記受光手段に入射することを防止する規制部材を
備えていることを特徴とする上記１に記載のスキャナ。

【００４０】６． 閉鎖端と開口端とを有し且つ把持可
能に構成されたハウジングを備え、このハウジングに
は、発光手段と、この発光手段から発光した読取光を前
記開口端を介して指標に照射する照射手段と、この照射
手段によって読取光が前記指標に照射された際、この指
標から反射した反射光を前記開口端を介して受光する受
光手段と、この受光手段に前記指標からの反射光を導光
するための光学系が配置される反射光用光路とが収容保
持されており、前記ハウジングを把持した際に前記光学
系の光軸が水平方向に対して下方に向けられるように、
前記ハウジングは、その一側面が前記開口端から前記閉
鎖端に向かうに従って前記光学系の光軸に接近するよう
に所定角度の勾配が施されていることを特徴とするスキ
ャナ。

【００４１】７． 前記ハウジングには、所定の電気回
路が実装された回路基板が収容保持されており、前記回
路基板は、所定の角度勾配が施された前記ハウジングの
一側面と略平行に配置されていることを特徴とする上記
６に記載のスキャナ。

【００４２】８． 前記ハウジングには、外部装置と前
記電気回路とを電気的に接続する接続ケーブルが取り付
けられており、前記接続ケーブルは、所定の角度勾配が
施された前記ハウジングの一側面と略平行に延出してい
ることを特徴とする上記６に記載のスキャナ。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、反射光用光路を発光手
段と照射手段との間に形成したことによって、外形寸法
が小さく且つ低価格なスキャナを提供することができ
る。

【００４４】更に、本発明によれば、ハウジングを把持
した際に反射光を受光手段に導光させる光学系の光軸が
水平方向に対して下方に向けられるように、ハウジング
の一側面に対して、開口端から閉鎖端に向かうに従って
反射光を受光手段に導光させる光学系の光軸に接近する
ように所定角度の勾配を施したことによって、操作性の
良いスキャナを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るスキャナに設けら
れたホルダ周辺の構成を示す部分断面図。

【図２】本発明の一実施の形態に係るスキャナの縦断面
図。

【図３】（ａ）は、第１の従来技術のスキャナの構成を
示す図、（ｂ）は、第２の従来技術のスキャナの構成を
示す図、（ｃ）は、第２の従来技術のスキャナをテーブ
ル上に載置した際にデッドスペースが生じている状態を
示す図。

【符号の説明】

２０ 手持ち式スキャナ ２２ ＬＥＤ ２４ 集光ミラー ２６ ＣＣＤ ２８ 反射光用光路 ３０ スキャナ本体 Ａ 光軸

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光手段と、 この発光手段から発光した読取光を指標に照射する照射
   手段と、 この照射手段によって読取光が前記指標に照射された
   際、この指標から反射した反射光を受光する受光手段
   と、 この受光手段に前記指標からの反射光を導光するための
   光学系が配置される反射光用光路とを備えており、 前記反射光用光路は、前記発光手段と前記照射手段との
   間に形成されていることを特徴とするスキャナ。
2. 【請求項２】 前記受光手段は、固体撮像素子を備えて
   いることを特徴とする請求項１に記載のスキャナ。
3. 【請求項３】 閉鎖端と開口端とを有し且つ把持可能に
   構成されたハウジングを備え、このハウジングには、発
   光手段と、この発光手段から発光した読取光を前記開口
   端を介して指標に照射する照射手段と、この照射手段に
   よって読取光が前記指標に照射された際、この指標から
   反射した反射光を前記開口端を介して受光する受光手段
   と、この受光手段に前記指標からの反射光を導光するた
   めの光学系が配置される反射光用光路とが収容保持され
   ており、 前記ハウジングを把持した際に前記光学系の光軸が水平
   方向に対して下方に向けられるように、前記ハウジング
   は、その一側面が前記開口端から前記閉鎖端に向かうに
   従って前記光学系の光軸に接近するように所定角度の勾
   配が施されていることを特徴とするスキャナ。