JPS61285584A - 定置式ホログラムスキヤナ - Google Patents

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〕 この発明は、スーパーマーケットなどのレジスタにおい
て商品に印刷されたバーコードを読み取る定置式ホログ
ラムスキャナに関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種の装置として第５図に示すものがあった０
図において、１はレーザ発振器、２は光ビーム、３はレ
ンズ、４はミラー、５は光ビーム２を通過させる開口を
有する穴あきミラー、６は光ビーム２を偏向するホログ
ラムレンズ、７は走査線数と等しい個数だけホログラム
レンズ６が形成され、発生すべき走査線ピッチに対応し
た量だけホログラムレンズ６の中心を変位させてなるホ
ログラムディスク、８，９はそれぞれ空間的に分離した
位置に回折された第１．第２の走査ビーム、１０．１１
はそれぞれ走査ビーム８．９を反射するためのミラー、
１２は読取窓、１３．１４はそれぞれ走査ビーム８，９
により発生される走査線、１５は読取窓工２に置かれた
ラベルのバーコードにより散乱された散乱光、１６は光
検知器、１７はホログラムディスク７を回転するための
七−タである。

次に動作について説明する。レーザ発振器１より出射し
た光ビーム２を、レンズ３、ミラー４、穴あきミラー５
を介して、ホログラムレンズ６に入射する。ホログラム
ディスク７をモータ１７により回転すると、ホログラム
ディスク７上に設けられた各ホログラムレンズにより光
ビーム２が偏向されて順次走査ビームが発生される。こ
れらの内、代表的なものが第１．第２の走査ビーム８．
９である。各ホログラムレンズ６の中心が変位している
ので、上記各走査ビーム８．９はホログラムディスク７
上の０点における接線と垂直な方向にシフトして走査さ
れる。その結果、ホログラムレンズ６の中心の変位を大
きくすることによって、全走査線を２つのグループに分
け、空間的に分離した位置に発蜂する。これは、走査線
の方向を読取窓１２上で２方向とするためのミラー１０
．１１の設定を容易にするためである。

次に、第１．第２の走査ビーム８，９で代表・される走
査ビーム群は所定の角度、位置に設定された第１．第２
のミラー１０．１１により反射され、読取窓１２上に２
方向の走査線１３．１４を発生する。

次に、上記走査パターンによりラベルが走査されると、
ラベル上のバーコ−ドにより散乱された散乱光１５は、
光ビーム２とは逆の経路をたどって光検知器１６上に集
光され、電気信号に変換される。

以上により、バーコードの情報を光学的に読み取る。な
お、第５図では１つのホログラムレンズ６上から２つの
走査ビーム８．９が発生するかのように示しているが、
実際にはホログラムレンズ６１つに対し１本の走査線し
か得ることができないもので、ここでは説明のためにホ
ログラムディスク７が回転して他のホログラムレンズが
光ビーム２の光路上にきた場合を重ね合わせて表してい
る。

このようなホログラムスキャナにおいて、いかなる方向
のバーコードに対してもこれを高精度に読取れるように
するためには、読取り時間内における走査線数を出来る
だけ多くする必要がある。

すなわち、多方向で、しかも各方向の走査線数が多い走
査パターンを発生する必要がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし従来の定置式ホログラムスキャナは以上の様に構
成されているので、読取りに必要な走査線の方向の数と
同じあるいはそれ以上の数のミラーをホログラムレンズ
と読取窓との間に設置せねばならず、又ホログラムディ
スクと読取窓間のミラーについて見ればホログラムレン
ズにて偏向され各ミラー上を走査するビームを反射せね
ばならず、各々を大きなミラーとすることが必要で、こ
れが故に光学系全体が大きくなるなどの問題点があった
。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、光学系全体を大型にすることなく、あらゆる
方向のバーコードに対してこれを高精度に読取ることの
できる定置式ホログラムスキャナを提供することを目的
としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る定置式ホログラムスキャナは、走査方向
の数と同数の光ビームの各々を相互に異なる所定位置の
ホログラムレンズに入射する光ビーム入射手段を設けた
ものである。

〔作用〕

この発明においては、複数のビームの各々を異なる位置
のホログラムレンズに入射するようにしたことから、レ
ーザ発振器とホログラムディスクとの間の光学系がほと
んどの部品を含み、ホログラムディスクと読取窓との間
には１枚のミラーを設置すれば、各ホログラムレンズを
通過したビームは全てこの１枚のミラーで読取窓に集光
させることが可能である。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第３図は本発明の一実施例による定置式ホ
ログラムスキャナを示す０図において、１はレーザ発振
器、２は光ビーム、２０はミラー、２１はレンズ、２２
は光ビーム２を時分割で上、中、下の３段に切り分ける
ビームスプリフタ、２３は３段に切り分けられた光ビー
ム２をそれぞれ所定の方向に反射あるいは透過させて誘
導するプリズムミラー、２４はミラー、２５は穴明きミ
ラー、７はホログラムディスク、１７はホログラムディ
スク７を回転させるモータ、２６はミラー、２７は読取
窓、１３は走査線、２８ａはバーコード（図示は省略）
から反射された散乱光の一部、２８ｂはホログラムレン
ズ（図示は省略）にて集光された散乱光、２９は散乱光
を受信して光を電気信号に変換する光電変換装置、３０
はオペレータの位置（図示は省略）、３１はホログラム
スキャナの筐体、３１ａは筺体３１の底壁の段部、３１
ｂは筺体３１のオペレータ位置３０側の底面である。

また第２図において、２２ａ、２２ｂ、２２ｃはそれぞ
れ高、中高、低の段に作られたミラーであり、ビームス
プリッタ２２を構成する。

また第３図において、２２ｄはビームスプリッタ２２駆
動用モータ、２３ａ、２３ｃはプリズム２３ｄの側面の
それぞれの位置に設けられたミラー、２３ｂはプリズム
面そのままの表面であり、プリズムミラー２３を構成す
る。

なお以上のような構成において、上記レーザ発振器１、
ミラー２０、レンズ２１、ビームスプリッタ２２、プリ
ズムミラー２３及びミラー２４が、バーコードの読取り
に必要な光ビームの走査方向の数と同数の光ビームの各
々をホログラムディスク７の相互に異なる所定位置のホ
ログラムレンズに入射する光ビーム入射手段３４を構成
している。

次に動作について説明する。レーザ発振器１より出射し
た光ビーム２は、ミラー２０により折り曲げられ、レン
ズ２１を透過し、ビームスプリフタ２２に向かう、ここ
でビームスプリッタ２２をモータ２２ｄにて回転させる
と、その速度に応じ、ある時はミラー２２ａ１ある時は
ミラー２２ｂ、ある時はミラー２２ｃという具合に各段
のミラーにて光ビーム２が反射されるので、３段の反射
ビーム２　ａ、　　２　ｂ＋２Ｃを時分割で得る。これ
らの反射ビーム２　ａ　＋２ｂ、２ｃは、それぞれプリ
ズムミラー２３の、ミラ−２３ａ１プリズム表面２３ｂ
１　ミラー２３ｃに入射する。すると光ビーム２ａ、２
ｃはミラー２３ａ１２３ｃにより反射され、光ビーム２
ｂはプリズム内を透過してそれぞれ矢印Ａ、Ｂ、Ｃの方
向に進む。

これらはミラー２４にて反射され、穴明きミラー２５の
開口２５ａを通過し、ホログラムディスク７上のホログ
ラムレンズに入射する。ホログラムレンズにより回折さ
れた光ビーム２はミラー２６により反射され、読取窓２
７に集光され、読取窓２７上を通過したバーコードに当
たって散乱される。散乱光２８ａは（但し、散乱光は本
来、ホログラムレンズにより回折された光ビーム２の敗
だけ、それらの光軸にそって発生するが、図が複雑にな
るため、散乱光２８８１つのみを図示した。）光ビーム
２とは逆の経路をたどってホログラムレンズに入射し、
穴明きミラー２５により反射され、光電変換装置２９上
に集光されて電気信号に変換される。

次に、光学系の基本構造を第４図にもとづいて説明する
０図において、ホログラムディスク７以後の光学系は、
ホログラムディスク７を底面とし、ホログラムレンズの
集光位置りを頂点とした円錐にて表すことができる。ホ
ログラムディスク７の３点Ａ、Ｂ、Ｃに入射した光ビー
ム２は、ホログラムディスク７を回転させると、入射点
Ａ、Ｂ。

Ｃにおいてそれぞれホログラムディスク７の円周方向に
偏向されるため、集光点りを含むホログラムディスク７
と平行な平面３３内において、Ｄを中心にＡｌＡ２、Ｂ
ＩＢ２、ＣｌＣ２の方向の走査線を発生させる。これら
の走査線の交角は、ＬＡｏＣ１乙ＢＯＣに等しいので、
この角度を変える、即ち入射位置Ａ、Ｂ、Ｃを変えるこ
とで容易に交角を選択することができる。

また図には各方向の走査線を１本のみ記したが、同じ方
向で複数本発生させるには、集光点りの例えばＨ方向の
位置の異なるホログラムレンズを必要数ホログラムディ
スク７上に備えれば良く、これは従来技術と同じである
。この光学系をＥ点にて１枚のミラー２６により折り曲
げ、Ｄ１点に集光位置を移動させ、入射点Ａ、　Ｂ、　
Ｃと折り曲げ用のミラー２６との相対位置を保ったまま
一定角度円錐を回転させ、バーコード読み取りに必要な
走査面を構成した。従って走査線の方向とホログラムデ
ィスク７に入射する位置とは両者の数が一致することに
なる。

以上のような本実施例の装置では、光ビームをホログラ
ムディスクに入射する前に多方向に切り分けるようにし
ており、レーザ発振器とホログラムディスクとの間の光
学系に、その方向数と同数のミラーが必要となるが、そ
の光ビームは偏向さ゛れていないので、小さなミラーで
よい。

また本装置では、レーザ発振器とホログラムディスク間
の光学系がほとんどの部品を含み、ホログラムディスク
と読取窓間には１枚のミラーを設置するだけでよいこと
になるので、光学系の大部分、即ちレーザ発振器とホロ
グラムディスク間の光学系をオペレータが位置する側と
反対側に集中して設置し、光路長は長いが単純化された
ホログラムディスクと読取窓間の光学系をオペレータ側
に設置することができ、その結果従来のスキャナに比し
、幅及び長さを変えることなく、オペレータ側部分を薄
型構造にでき、オペレータがスキャナの下側に膝（第４
図の３５参照）を入れて操作を行う、いわゆる座位操作
が可能となる。

また本装置では、ホログラムディスク前の光学系には多
数ではあるが、小さなミラーを設ければよく、又ホログ
ラムディスク後の光学系には大型ではあるが、１枚のミ
ラーを設ければよく、その結果あらゆる方向のバーコー
ドに対して高精度な読取りを可能とするために、走査線
の方向の数を増加させた場合にも、装置がほとんど大型
化及び重量アップすることはない。

さらに本装置では、光ビームのホログラムディスクへの
入射位置を変えることにより、容易に走査線の角度（方
向）を変えることができる。

また本装置では、ビームスプリフタの段のついた部分の
ミラー領域を変えることにより、各方向に切り換える時
間を容易に選択できる。

なお上記実施例では走査線方向が３方向である例を示し
たが、この方向数は任意に選択できる。

またホログラムディスク７と読取窓２７の間に１枚のミ
ラー２６を使用した例を示したが、これも複数枚のミラ
ーを使用して走査面上で別の方向の走査線を得ることが
可能であるが、請求の範囲に記載した走査方向とはこの
場合の方向を一方向とじて定義しており、勿論本発明の
範囲外とはならなし）。

また第２図には読取窓上に集光した例を示したが、読取
窓から離れた点に集光させて走査線を得ても良い、さら
にビームスプリッタ２２は段をつけ平行に光ビーム２を
切り換えているが、これは平行でなくても同等の効果を
奏する。またプリズムミラー２３はミラーを組合わせて
構成してもよい、またさらに光電変換装置２９として、
入射ビームと同じ個数設けた例を示したが、これもミラ
ーの組合せ等でどの様な数、配列も選択できる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明に係る定置式ホログラムスキャナ
によれば、走査方向の数と同数の光ビームの各々を相互
に異なる所定位置のホログラムレンズに入射するように
したので、装置の大型化及び重量アップを招来すること
なく、走査線の方向数を増大させてあらゆる方向のバー
コードに対して高精度な読取りを可能にできる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による定置式ホログラムスキ
ャナの概略斜視図、第２図は上記スキャナにおけるビー
ムスプリッタの斜視図、第３図は上記スキャナの動作を
説明するための図、第４ＴＩ！Ｊ（ａ）、　（ｂ）はと
もに上記スキャナの光学系の基本構造を説明するための
図、第５図は従来の定置式ホログラムスキャナを示す概
略図である。 ２・−・光ビーム、６・−・−・ホログラムレンズ、７
・−・−・ホログラムディスク、２２−ゼームスプリフ
タ、３４・・−・光ビーム入射手段。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ホログラムレンズが円周上に複数個配設されたホ
   ログラムディスクを有する定置式ホログラムスキャナに
   おいて、バーコードの読取りに必要な光ビームの走査方
   向の数と同数の光ビームの各々を上記ホログラムディス
   クの相互に異なる所定位置のホログラムレンズに入射す
   る光ビーム入射手段を備えたことを特徴とする定置式ホ
   ログラムスキャナ。
2. （２）上記光ビーム入射手段は、１本の光ビームを時分
   割で上記走査方向の数の光ビームに切り分けるものであ
   ることを特徴とする特許請求範囲第１項記載の定置式ホ
   ログラムスキャナ。
3. （３）上記光ビーム入射手段は、光ビームを多方向に切
   り分ける回転式のビームスプリッタにより構成されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の定置式
   ホログラムスキャナ。