JPH10143597A - 情報読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置をより小型化できる情報読み取り装置を
提供する。 【解決手段】 読み取り光を射出する光源11と、この光
源11に対して相対的に上下に配置され、入射する読み取
り光を反射させて、読み取るべき光学パターンに向ける
回動可能な走査用ミラー24、および読み取り光によって
光学パターンを走査するために、該走査用ミラー24を回
動駆動する駆動手段25を有する走査部15と、光源11から
の読み取り光を反射させて、走査用ミラー24に導く補助
ミラー14と、光学パターンで反射される読み取り光を受
光する光検出器17とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、物品に
印刷あるいは貼付されたバーコード等の光学パターンを
読み取る情報読み取り装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の情報読み取り装置は、従来種々
の方式のものが提案されており、本出願人も、例えば、
特開平８−１６７０１号公報において、同一基板上に、
レーザダイオード、第１，第２の反射部を有する反射手
段、光検出器、および反射手段を回動させる反射手段駆
動装置とを設け、反射手段駆動装置により反射手段を回
動させながら、レーザダイオードからのレーザ光を第１
の反射部で反射させて光学パターンを走査し、その反射
光を第２の反射部で集光して光検出器で受光するように
したものを提案している。

【０００３】かかる情報読み取り装置においては、光検
出器を、光学パターンからの反射光の光路範囲の内側領
域で、かつ反射光を遮らない位置に配置している。した
がって、光学パターンの配置状態に影響されることな
く、光学パターンを確実に走査して情報を高精度で読み
取ることができると共に、コンパクトにできる利点があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者による種々の検討によれば、上記の情報読み取り装置
にあっては、装置を構成する各構成部品を同一基板上に
平面的に配置しているため、スペースの利用効率が必ず
しも十分ではなく、装置のより小型化が図りにくいとい
う改良すべき点があることが判明した。

【０００５】この発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、装置をより小型化できるよう適切に構成した情報
読み取り装置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る情報読み取り装置は、読み取り光を
射出する光源と、この光源に対して相対的に上下に配置
され、入射する読み取り光を反射させて、読み取るべき
光学パターンに向ける回動可能な走査用ミラー、および
読み取り光によって前記光学パターンを走査するため
に、該走査用ミラーを回動駆動する駆動手段を有する走
査部と、前記光源からの読み取り光を反射させて、前記
走査用ミラーに導く補助ミラーと、前記光学パターンで
反射される読み取り光を受光する光検出器とを有するこ
とを特徴とするものである。

【０００７】前記補助ミラーは、少なくとも二つの反射
面を有し、これら二つの反射面で前記光源からの読み取
り光を順次反射させて、前記走査用ミラーの回動中心軸
に対してほぼ直交する方向から該走査用ミラーに読み取
り光を導くよう構成するのが、読み取り光によって光学
パターンを直線的に走査し、読み取り精度を上げる点で
好ましい。

【０００８】前記走査用ミラーは、少なくとも二つの反
射面を有し、これら二つの反射面で読み取り光を順次反
射させて、前記光学パターンに向けるよう構成するの
が、補助ミラーからの読み取り光を、走査用ミラーによ
る読み取り光の走査範囲内から該走査用ミラーに導くこ
とが可能となり、装置を小型化する点で好ましい。

【０００９】前記補助ミラーの近傍に集光ミラーを配置
し、該集光ミラーにより前記光学パターンで反射される
読み取り光を集光して前記光検出器に入射させるよう構
成するのが、光学パターンでの反射光を光検出器で確実
に受光して、情報の読み取りを高精度で行う点で好まし
い。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１〜図９は、この発明の第１実
施形態を示すものである。この実施形態は、ハンディタ
イプのバーコードリーダを示すもので、図１に示すよう
に、ヘッド部１とグリップ部２とを有し、グリップ部２
を手に持ち、ヘッド部１を読み取るべきバーコード３に
向けて、グリップ部２に設けたトリガスイッチ（図示せ
ず）を押すことにより、ヘッド部１から読み取り光を放
射してバーコード３を走査し、情報を読み取るものであ
る。ヘッド部１は、図２に内部の概略斜視図、図３に断
面図、図４に部分平面図をそれぞれ示すように、読み取
り光を射出する光源としての半導体レーザ１１、絞り１
２、レンズ１３、補助ミラー１４、走査部１５、集光ミ
ラー１６および光検出器１７を有する。

【００１１】半導体レーザ１１、絞り１２およびレンズ
１３は、走査部１５の上部に配置して、半導体レーザ１
１から射出される読み取り光を、絞り１２およびレンズ
１３を経て平行光束として補助ミラー１４に導くように
する。この実施形態では、半導体レーザ１１をシャーシ
２１に固定して設け、絞り１２およびレンズ１３は光軸
方向に変位可能にシャーシ２１に設ける。また、半導体
レーザ１１と絞り１２との間にはコイルバネ２２を配置
し、レンズ１３の配置部にはシャーシ２１に螺合可能に
レンズ押さえ環２３を設けて、絞り１２およびレンズ１
３をコイルバネ２２とレンズ押さえ環２３との間に挟持
すると共に、レンズ押さえ環２３を回動させることによ
り、絞り１２およびレンズ１３の光軸方向の位置を調整
するようにする。

【００１２】補助ミラー１４は、図示しない保持手段を
介してシャーシ２１に固定して設ける。この実施形態で
は、補助ミラー１４を、二つの反射面１４ａ，１４ｂを
有するほぼ直角の反射ミラーをもって構成し、レンズ１
３を経て入射する半導体レーザ１１からの読み取り光を
反射面１４ａ，１４ｂで順次ほぼ直角に反射させること
により、入射光の方向と平行な方向に出射させて、走査
部１５に導くようにする。

【００１３】走査部１５は、補助ミラー１４を経て入射
する読み取り光を反射させて、読み取るべきバーコード
３（図１参照）に向ける走査用ミラー２４と、読み取り
光によってバーコード３を走査するために、走査用ミラ
ー２４を回動駆動する駆動手段２５とを有する。走査用
ミラー２４は、この実施形態では、二つの反射面２４
ａ，２４ｂを有するほぼ直角の反射ミラーをもって構成
し、この走査用ミラー２４を、補助ミラー１４からの読
み取り光を反射面２４ａ，２４ｂで順次ほぼ直角に反射
させてバーコード３に向けるように、保持部材２６を介
して往復アーム２７の一端部に取り付ける。往復アーム
２７は、補助ミラー１４を経て入射する読み取り光に対
して、ほぼ直交する方向を回動中心軸Ｏとして回動する
ように、シャーシ２１に取り付ける。

【００１４】駆動手段２５は、往復アーム２７の他端部
に設けた永久磁石２８と、この永久磁石２８と対向して
シャーシ２１に設けたコイル部材２９とを有する。永久
磁石２８は、図４に示すように、往復アーム２７の回動
方向に対向する端面に磁極を有するように取り付ける。
また、コイル部材２９は、ボビン３０に二つのコイル３
１ａ，３１ｂを巻装して構成する。コイル３１ａ，３１
ｂの各々の端子は、シャーシ２１の上部に取り付けた基
板３２に半田付けする。

【００１５】また、この実施形態では、駆動手段２５に
よる走査用ミラー２４の回動を容易に行い得るようにす
るため、図４に示す往復アーム２７の中立状態におい
て、往復アーム２７の回動中心軸Ｏ、すなわち走査用ミ
ラー２４の回動中心軸を通って往復アーム２７の直径方
向に板バネ３３を延在させ、この板バネ３３の一端部を
保持部材２６に取り付け、他端部を取り付け部材３４を
介してシャーシ２１に取り付ける。なお、板バネ３３の
取り付けにあたっては、保持部材２６および取り付け部
材３４にそれぞれボスを形成し、板バネ３３の両端部に
はそれぞれボス穴を形成して、これらボス穴を対応する
保持部材２６および取り付け部材３４のボスに挿入して
クランプ部材３５，３６によりそれぞれクランプする。

【００１６】光検出器１７は、図４に示す往復アーム２
７の中立状態において、走査用ミラー２４の上方に位置
するように基板３２に半田付けして設ける。また、集光
ミラー１６は、走査用ミラー２４の回動範囲において、
走査用ミラー２４を経て入射するバーコード３での読み
取り光の反射光を集光して光検出器１７に入射させるよ
うに、補助ミラー１４の両側に二つの凹面ミラー１６
ａ，１６ｂを設けて構成する。

【００１７】以下、この実施形態の動作の一例について
説明する。往復アーム２７は、コイル部材２９に電流を
供給しない状態では、図４に示す中立状態にある。バー
コード３の読み取りにあたっては、図１において説明し
たように、グリップ部２を手に持ち、ヘッド部１を読み
取るべきバーコード３に向ける。この状態で、グリップ
部２に設けたトリガスイッチを押すことにより、半導体
レーザ１１を附勢して読み取り光を出射させ、その読み
取り光を絞り１２、レンズ１３、補助ミラー１４および
走査用ミラー２４を経てバーコード３に照射する。

【００１８】また、トリガスイッチの操作に同期して、
コイル部材２９のコイル３１ｂに、パルス状の一方の極
性の電流を供給して、例えば図２に示すような磁極方向
の磁界を形成する。これにより、コイル部材２９に対向
するように往復アーム２７に設けた永久磁石２８の両磁
極を、コイル部材２９に対して一方は反発させ、他方は
吸引させて、永久磁石２８、往復アーム２７および走査
用ミラー２４を、板バネ３３の弾性力に抗して回転中心
軸Ｏを中心に、例えば図５に部分平面図を示すように一
方の方向に所定角度一体に回動させる。

【００１９】往復アーム２７が、図５に示すように所定
角度回動した状態では、コイル３１ｂへの通電を停止
し、その後は、板バネ３３の復元力により、往復アーム
２７を図４に示す中立位置に戻すと共に、コイル３１ｂ
にパルス状の他方の極性の電流を供給して、往復アーム
２７を図５とは反対方向に所定角度回動させ、さらに、
コイル３１ｂへの通電を停止して、往復アーム２７を板
バネ３３の復元力により図４に示す中立位置に戻す。な
お、コイル３１ｂへの上記のパルス状の電流は、永久磁
石２８の回動による磁界の変化によってコイル３１ａに
誘起される誘導電流を検出し、その検出した誘導電流に
基づいて往復アーム２７が図４に示す中立位置に位置す
るのに同期して行う。

【００２０】上記の動作を繰り返して、往復アーム２７
を、図４に示す中立状態から回動中心軸Ｏを中心に左右
方向にそれぞれ所定角度回動させて、走査用ミラー２４
からバーコード３に向かう読み取り光を、走査用ミラー
２４の回動角の２倍振らせてバーコード３を走査する。

【００２１】バーコード３に照射された読み取り光の反
射光は、図６に示すように、走査用ミラー２４を経て集
光ミラー１６で集光して光検出器１７に入射させる。こ
こで、往復アーム２７が図４に示す中立位置にあるとき
は、バーコード３からの反射光は、図７に部分平面図を
示すように、走査用ミラー２４、および補助ミラー１４
の両側の凹面ミラー１６ａ，１６ｂを経て光検出器１７
に入射する。また、図５に示したように、往復アーム２
７が一方の方向に回動したときは、図８に部分平面図を
示すように、バーコード３からの反射光は、走査用ミラ
ー２４および補助ミラー１４の一方の側の凹面ミラー１
６ｂを経て光検出器１７に入射し、逆に、往復アーム２
７が他方の方向に回動したときは、走査用ミラー２４お
よび補助ミラー１４の他方の側の凹面ミラー１６ａを経
て光検出器１７に入射する。

【００２２】光検出器１７に入射したバーコード３から
の反射光は、該光検出器１７で光電変換して、各走査
毎、すなわち走査用ミラー２４の一方の回動位置から他
方の回動位置までの間、の出力を図示しない信号処理回
路に取り込み、ここで所要の信号処理を行ってバーコー
ド３の情報を読み取る。

【００２３】この実施形態によれば、走査部１５の上部
に半導体レーザ１１、絞り１２およびレンズ１３を配置
したので、装置の横幅および奥行き寸法を小さくでき、
全体を小形にできる。また、補助ミラー１４を二つの反
射面１４ａ，１４ｂを有するほぼ直角の反射ミラーをも
って構成して、走査用ミラー２４に対してその回動中心
軸Ｏにほぼ直交する方向から読み取り光を入射させるよ
うにしたので、走査用ミラー２４の回動により、バーコ
ード３に照射する読み取り光を、図９に示すようにほぼ
直線的に変位させることができる。したがって、バーコ
ード３の読み取り精度を高くできる。

【００２４】さらに、走査用ミラー２４を二つの反射面
２４ａ，２４ｂをもって構成して、これら二つの反射面
２４ａ，２４ｂで読み取り光を順次反射させて、バーコ
ード３に向けるようにしたので、補助ミラー１４からの
読み取り光を、走査用ミラー２４による読み取り光の走
査範囲内から該走査用ミラー２４に導くことが可能とな
り、装置をより小型化することができる。また、補助ミ
ラー１４の両側に凹面ミラー１６ａ，１６ｂを配置して
集光レンズ１６を構成し、これによりバーコード３で反
射され、走査用ミラー２４を経て入射する読み取り光を
集光して光検出器１７に入射させるようにしたので、バ
ーコード３での反射光を光検出器１７で確実に受光する
ことができ、したがって情報の読み取りを高精度で行う
ことができる。

【００２５】図１０〜図１２は、この発明の第２実施形
態を示すものである。この実施形態は、第１実施形態に
おいて、補助ミラー１４および走査用ミラー２４を、そ
れぞれ一つの反射面を有する反射ミラーをもって構成し
たもので、その他の構成は第１実施形態と同様であるの
で、同一作用をなすものには同一符号を付して、その説
明を省略する。なお、図１０は、半導体レーザ１１から
の読み取り光をバーコード３に照射する場合の光路図を
示し、図１１は、バーコード３からの反射光を光検出器
１７に入射させる場合の光路図を示している。

【００２６】この実施形態によれば、補助ミラー１４お
よび走査用ミラー２４の構成を単純化できるので、安価
にできる。また、補助ミラー１４および走査用ミラー２
４の反射面がそれぞれ一面で、反射による光量ロスを第
１実施形態に比べて低減できるので、光の利用効率を高
めることができ、光検出器１７から得られる読み取り信
号のＳ／Ｎを高めることができる。なお、この実施形態
の場合、図１０から明らかなように、補助ミラー１４か
ら走査用ミラー２４に入射する読み取り光の方向が、走
査用ミラー２４の回動中心軸Ｏに対してほぼ直交しない
ため、走査用ミラー２４を回動させると、バーコード３
に照射する読み取り光は、図１２に示すように円弧状に
変位することになる。しかし、この場合でも、読み取り
性能には変わりがないので、バーコード３を確実に読み
取ることができる。

【００２７】図１３は、この発明の第３実施形態を示す
ものである。この実施形態は、第１実施形態において、
集光レンズ１６を取り除き、光検出器１７をヘッド部１
の前面に配置して、バーコード（図示せず）からの反射
光を光検出器１７で直接受光するようにしたものであ
る。したがって、この実施形態によれば、集光レンズを
用いない分、簡単かつ安価にできる利点がある。

【００２８】なお、上記の各実施形態では、走査用ミラ
ー２４およびその駆動手段２５を有する走査部１５の上
部に半導体レーザ１１を配置するようにしたが、逆に、
走査部１５の下部に半導体レーザ１１を配置するように
することもできる。さらに、この発明は、上述したバー
コードリーダに限らず、光学的に読み取り可能な光学パ
ターンを読み取る装置に広く適用することができる。

【００２９】

【発明の効果】この発明によれば、光源と、走査用ミラ
ーおよびその駆動手段を有する走査部とを、相対的に上
下に配置したので、装置の横幅および奥行き寸法を小さ
くでき、全体を容易に小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態を示すバーコードリー
ダの外観斜視図である。

【図２】図１に示すヘッド部内の概略斜視図である。

【図３】同じく、ヘッド部の断面図である。

【図４】同じく、ヘッド部の部分平面図である。

【図５】第１実施形態の動作を説明するための図であ
る。

【図６】同じく、動作を説明するための図である。

【図７】同じく、動作を説明するための図である。

【図８】同じく、動作を説明するための図である。

【図９】第１実施形態でのバーコードの走査状態を示す
図である。

【図１０】この発明の第２実施形態を説明するため図で
ある。

【図１１】同じく、第２実施形態を説明するため図であ
る。

【図１２】第２実施形態でのバーコードの走査状態を示
す図である。

【図１３】この発明の第３実施形態を説明するための図
である。

【符号の説明】

１ ヘッド部 ２ グリップ部 ３ バーコード １１ 半導体レーザ １２ 絞り １３ レンズ １４ 補助ミラー １４ａ，１４ｂ 反射面 １５ 走査部 １６ 集光ミラー １６ａ，１６ｂ 凹面ミラー １７ 光検出器 ２１ シャーシ ２２ コイルバネ ２３ レンズ押さえ環 ２４ 走査用ミラー ２４ａ，２４ｂ 反射面 ２５ 駆動手段 ２６ 保持部材 ２７ 往復アーム ２８ 永久磁石 ２９ コイル部材 ３０ ボビン ３１ａ，３１ｂ コイル ３２ 基板 ３３ 板バネ ３４ 取り付け部材 ３５，３６ クランプ部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 読み取り光を射出する光源と、 この光源に対して相対的に上下に配置され、入射する読
   み取り光を反射させて、読み取るべき光学パターンに向
   ける回動可能な走査用ミラー、および読み取り光によっ
   て前記光学パターンを走査するために、該走査用ミラー
   を回動駆動する駆動手段を有する走査部と、 前記光源からの読み取り光を反射させて、前記走査用ミ
   ラーに導く補助ミラーと、 前記光学パターンで反射される読み取り光を受光する光
   検出器とを有することを特徴とする情報読み取り装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の情報読み取り装置におい
   て、 前記補助ミラーは、少なくとも二つの反射面を有し、こ
   れら二つの反射面で前記光源からの読み取り光を順次反
   射させて、前記走査用ミラーの回動中心軸に対してほぼ
   直交する方向から該走査用ミラーに読み取り光を導くよ
   う構成したことを特徴とする情報読み取り装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の情報読み取り装
   置において、 前記走査用ミラーは、少なくとも二つの反射面を有し、
   これら二つの反射面で読み取り光を順次反射させて、前
   記光学パターンに向けるよう構成したことを特徴とする
   情報読み取り装置。
4. 【請求項４】 請求項１，２または３記載の情報読み取
   り装置において、 前記補助ミラーの近傍に集光ミラーを配置し、該集光ミ
   ラーにより前記光学パターンで反射される読み取り光を
   集光して前記光検出器に入射させるよう構成したことを
   特徴とする情報読み取り装置。