KR19990029140A

KR19990029140A - 광학 주사 장치

Info

Publication number: KR19990029140A
Application number: KR1019980009669A
Authority: KR
Inventors: 마사노리 오까와; 토시유끼 이치까와; 히로시 와타누끼; 코조 야마자끼
Original assignee: 아끼구사 나오유끼; 후지쓰 가부시키가이샤
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 1999-04-26
Also published as: KR100329535B1; EP0905641A1; JPH11109272A; DE69834003D1; CN101025787A; CN1213088A; EP0905641B1; US6216950B1; DE69834003T2; JP3280892B2

Abstract

계산 카운터에서 오퍼레이터의 작업 부담을 덜어주며 저가로 제조하도록 구성된 광학 주사 장치로서 특히 오퍼레이터가 상품들을 기울이지 않고 상품을 주사할 수 있도록 설계된 광학 주사 장치이다. 그러므로 이 광학 주사 장치를 사용하기 위해서는 오퍼레이터가 바코드를 식별하여 계산 카운터를 따라 상품을 활강시킨다. 광학 주사 장치는 카운터로부터 뿐만아니라 그의 표면에 대하여 실질적으로 평행하게 레이저 주사 패턴을 방출한다. 그러므로 바코드가 상품의 측면 또는 상부 어느쪽에 위치되든지 간에 상품을 기울이지 않고 독출할 수 있으며, 특히 이는 액체 제품의 경우에 기울이면 그들의 외양을 손상시킬 위험이 있는 그러한 청량음료 또는 수프와 같은 액체 상품과 케이크와 같은 부서지기 쉬운 제품을 취급할 때 유리하다. 광학 주사 장치는 또한 낮은 자태를 가지며 그에의해 주사할 상품의 이동 또는 오퍼레이터의 시각에 장애를 주지 않는다.

Description

광학 주사 장치

본 발명은 광학 주사 장치에 관한 것이며, 좀더 구체적으로 본 발명은 상품에 부착된 코드 정보를 독출하여 계산(check-out)기능을 수행할 수 있는 POS 시스템에서 사용되는 바코드 리더를 포함하는 광학 주사 장치에 관한 것이다.

최근년에는 상품에 부착된 바코드 정보를 독출하여 계산 기능을 수행할 수 있는 POS 시스템의 사용이 널리 이용되고 있다. 이들 POS 시스템은 오퍼레이터가 상품을 계산할 때 스캐너로 바코드를 읽어주는 단순한 작업만에 의해서 행할 수 있도록 함으로서 오퍼레이터의 부담을 크게 경감시켜 준다. 이 바코드 정보를 독출하기 위한 장치는 이하 POS 스캐너 또는 바코드 스캐너로 칭한다. POS 스캐너의 스캐너 부분은 통상적으로 레이저 빔을 사용하며 계산 카운터에 부착된다.

종래에는 스캐너를 구성하되 카운터 표면상에 단일 독출창이 수평으로 설치되도록 구성한다. 그러나 POS 스캐너 설계에 있어서 최근의 경향은 고객의 요구에 부합되도록 개발된 2가지 대표적인 설계를 사용한다. 가장 대표적인 것은 바코드를 읽기 위해 장치의 측면과 하부에 유리창이 설치되어 레이저 빔을 방출하는 멀티 헤드 스캐너를 사용하는 것으로 미국에서 특히 많이 사용 되고 있음이 확인 되었다. 이 설계를 사용하면 오퍼레이터의 작업 부담이 더 감소된다. 왜냐하면 카운터 표면에 매입된 스캐너가 바코드를 읽거나 또는 측면 스캐너가 바코드를 읽기 때문이다.

일본과 유럽에서는 일반적으로 값싼 스캐너의 요구에 따라 2개의 독출창을 사용하는 상술한 고성능 스캐너를 사용하지 않는다. 그대신 종래에는 POS 스캐너 장치를 카운터에 대하여 실질적으로 수직한 위치에 설치한 후 상품을 천천히 이동시켜 계산할 수 있는 스캐너를 사용하고 있다. 그러나 사용하기 쉽고 값싼 스캐너에 대한 수요자의 요구가 여전히 존재하고 있다.

상점내에는 포장되어 진열된 상품들로서 청량음료 및 스프와 같은 액체 상품이 있을 뿐만아니라 케이크와 같은 부서지기 쉬운 상품도 있다. 만일 이러한 형의 상품들을 바코드를 읽기 위해 기울일 경우 액체가 카운터에 흘러서 냄새가 나거나 상품이 변형되어 그들의 외양을 손상시키게 된다.

종래의 모든 POS 스캐너 장치는 주사할 때 상품을 기울여야 하는 문제점을 갖고 있다. 그외에도 일본과 유럽에서 사용되는 수직형 스캐너는 단 하나의 창만을 사용하므로 독출 허용된 바코드의 배향 범위가 제한되어 있다.

카운터의 표면과 정면에 독출창을 갖는 종래의 장치에서는 스캐너가 상품 이동의 장애물로서 작용한다. 그러므로 일본에서는 상점에서 이 장치를 거의 도입하지 않았다. 종래의 모든 POS 스캐너에서는 오퍼레이터가 창을 향하여 바코드 면을 위치시켜야 하므로 오퍼레이터가 바코드를 살피면서 상품을 취급할 수 없다.

도8a는 종래의 광학 주사 장치의 일예로서 미국특허 제5,229,588호에 개시된 광학 주사 장치를 나타내는 도면이다. 이 장치는 레이저 광원(1)으로부터 방출된 레이저 빔을 다면경(2)에 의해 주사하여 반사경(3,4)에 의해 반사되도록 설계되어 있어 거의 수직으로 위치된 창(5)으로부터 레이저 주사 패턴(A)을 방출한다. 그와 동시에 도면에 도시 않된 반사경을 통하여 카운터 표면속에 매입된 수평창(6)으로부터 레이저 주사 패턴(B)이 방출된다.

도8b에 보인 종래의 또다른 POS 스캐너는 일본 특개소 제192175호에 개시되어 있다. 이 장치는 상품 활주면(7)과 주사창(8,9)을 포함한다. 창(8)은 카운터의 상품 활주면상에 위치되며, 창(9)은 활주면위에 위치된다. 창(9)을 통해서는 레이저 주사 패턴(A)이 방출되고, 창(8)을 통해서는 레이저 주사 패턴(B)이 방출된다.

도8c에 보인 종래의 POS 스캐너의 또다른 예는 미국특허 제5,140,141호에 개시되어 있다. 이 장치는 상품 활주면(7)위에만 독출창이 형성되어 있어 그 창을 통하여 레이저 주사 패턴(A)이 방출되도록 구성되어 있다.

도면에 도시하지 않았지만 광학 주사 장치의 또다른 예가 미국특허 제5,206,491호에 개시되어 있다. 이 장치는 두측면에 독출창을 갖고 있어 이 창들로부터 2개의 레이저 광원을 사용하거나 또는 하나의 빔을 빔 분할기에 의해 둘로 분할하는 하나의 레이저 광원을 사용하여 레이저 빔을 방출한다. 그 결과 두 빔이 광학 주사 장치에 의해 독출된다.

미국특허 제5,229,588호에 의해 개시된 바와 같은 종래의 장치에서는 스캐너부가 카운터의 표면상에 위치되어 상품의 이동에 장애가 되므로 문제가 된다. 또한 상품의 포장을 주사하기 위하여 오퍼레이터가 상품을 기울여야 하므로 바코드를 동시에 볼 수 없다. 또한 도8a에 나타낸 바와 같이 비록 레이저 광원(1)으로부터 광주사 장치(2)에 들어가는 레이저 빔은 광학 주사 장치의 회전축에 실질적으로 수직하지만 광학 주사 장치로부터의 주사(주사장치로부터 반사경(3)을 향하는 방향으로)는 회전축에 대하여 실질적으로 수직하지 않고 약간 상향으로 경사져 있다. 이러한 구성하에서 만일 반사경(4)에 의해 반사된 후 창(5)을 통하여 방출된 주사빔(A)이 창(6)과 평행한 방향으로 주사될 경우 반사경(4)이 기울어져야 만 목적을 달성할 수 있다. 미국특허 제5,229,588호에 의해 개시된 장치가 수직으로 설치되면 상부 광학부의 사이즈가 사용할 때 문제가 야기되는 지점까지 증가한다.

JP-A-102175에 제공된 종래의 장치의 일예에서는 카운터 표면상의 스캐너부가 포장된 상품들의 이동에 장애가 된다. 그밖에도 카운터면, 측부 및 상부를 포함하는 3부를 갖는 JP-A-102175의 장치는 복잡하고 값이 비싸다.

미국특허 제5,140,141호에 보인 종래의 장치의 일예에서는 여러 가지 장점들 즉, 상품을 기울일 필요가 없고, 오퍼레이터가 바코드를 보면서 작업하는 것이 가능하고, 또한 포장된 상품 이동에 장애가 되지 않는 등의 장점을 갖고 있다. 그러나 레이저 빔이 하향 방향으로만 방출되므로 바코드의 허용 배향각이 좁아지는 문제점이 있다. 이러한 문제는 장치의 사이즈를 증가시키면 경감될 수 있지만 스캐너 지지체의 비용이 증가될 뿐만아니라 상품 취급에 나쁜 영향을 준다. 그러므로 장치의 허용가능 사이즈가 불가피하게 제한된다.

미국특허 제5,206,491호에 개시된 바와 같은 종래의 장치의 제4예는 코스트가 높아지는 문제가 있다. 이러한 높은 코스트는 광학 주사 장치에 2개의 레이저 빔을 방출시키거나 또는 분광기를 사용하여 단일 레이저 빔을 둘로 분할하는 구성에 기인한다.

따라서 본 발명의 목적은 저코스트의 구성을 사용하여 오퍼레이터의 작업부담을 줄여줄 수 있는 스캐너를 제공하는 데 있다. 좀더 구체적으로 본 발명의 또 다른 목적은 오퍼레이터가 수프와 같은 액체 상품과 케이크와 같은 예민한 상품들을 기울이지 않고서도 계산 작업할 수 있는 광학 주사 장치를 제공하는 데 있다. 또한 본 발명은 측면과 상면에 독출창을 가지며 또한 상면으로부터 하향으로 투사되는 레이저 주사 패턴을 사용하여 포장된 상품의 원활한 이동이 가능하도록 종래의 측면 스캐너의 독출성능을 유지하면서 바코드를 독출할 수 있는 넓은 허용범위를 갖는 저 코스트 구성의 광학 주사 장치로서 수직 이중 주사면을 갖는 스캐너를 제공하는 데 있다.

도1a는 도1b의 선 a-a의 횡단면도로서 본 발명의 제1실시예를 나타내는 도면,

도1b는 도1a의 선 b-b의 횡단면도로서 본 발명의 제1실시예를 나타내는 도면,

도2는 도1b의 스키린(A)상의 주사 패턴을 나타내며 또한 상품 활주면상의 주사 패턴을 나타내는 상면도로서 본 발명의 제1실시예를 나타내는 도면,

도3a는 본 발명의 제2실시예를 나타내는 측면 횡단면도,

도3b는 본 발명의 제2실시예를 나타내는 정면에서 본 사시도,

도3c는 본 발명의 제2실시예를 나타내는 정면의 일정 각도에서 본 사시도,

도3d는 본 발명의 제2실시예를 나타내는 도면으로서 상품 활주면상의 주사 패턴도,

도4a는 본 발명의 제3실시예를 나타내는 측면 횡단면도,

도4b는 본 발명의 제3실시예를 나타내는 사시도,

도4c는 본 발명의 제3실시예를 나타내는 또다른 사시도,

도4d는 본 발명의 제3실시예를 나타내는 도면으로서 상품 활주면상의 주사패턴도,

도5a는 본 발명의 제1, 제2 및 제3실시예의 측면 횡단면도,

도5b는 본 발명의 제4실시예를 나타내는 측면 횡단면도,

도5c는 본 발명의 제4실시예를 나타내는 측면 횡단면도,

도6a는 본 발명의 제1, 제2 및 제3실시예의 측면 횡단면도,

도6b는 본 발명의 제6실시예를 나타내는 측면 횡단면도,

도6c는 본 발명의 제7실시예를 나타내는 측면 횡단면도,

도7a는 본 발명의 제1실시예를 나나태는 측면 횡단면도,

도7b는 본 발명의 제8실시예를 나타내는 측면 횡단면도,

도8a는 종래의 광학 주사 장치의 일예를 나타내는 도면,

도8b는 종래의 광학 주사 장치의 다른예를 나타내는 도면,

도8c는 종래의 광학 주사 장치의 또 다른예를 나타내는 도면,

본 발명의 목적 및 장점은 레이저 빔을 생성하는 레이저 광원, 레이저 빔을 복수의 방향으로 반사시키도록 회전 구동되는 광학 주사기, 레이저 빔을 제1 및 제2레이저 빔으로 분할하는 분광기, 상기 제1레이저 빔을 배향시키는 제1편광기, 제2레이저 빔을 배향하는 제2편광기, 상품 활주면으로 하향으로 향하는 제1독출개구 및 상품 활주면에 대하여 실질적으로 수직하게 향하는 제2독출개구를 포함하는 바코드를 읽기위해 상품 활주면에 설치되는 본 발명에 의한 광학 주사 장치에 의해 달성된다. 제1편광기는 상품 활주면에 대하여 수직 또는 대각선 하향으로 제1독출개구를 통하여 제1레이저 주사 패턴을 방출한다. 제2편광기는 상품 활주면에 대하여 실질적으로 평행한 방향으로 제2독출개구를 통하여 제2레이저 주사 패턴을 방출한다. 광신호 집광기는 제1 및 제2레이저 주사 패턴이 바코드에 충돌하여 반사되는 광을 집속하는데 사용된다. 그다음 광감지기는 집광기로부터 광을 접수하여 바코드로부터 반사된 광에 기초하여 전기신호로 변환한다.

또한 본 발명의 목적과 장점들은 레이저 빔을 생성하는 레이저 광원, 레이저 빔을 복수의 방향으로 배향시키는 광학 주사기, 상품 활주면으로 하향으로 향하는 제1독출개구 및 상품 활주면에 대하여 실질적으로 수직하게 향하는 제2독출개구를 포함하는 바코드를 읽기위해 상품 활주면에 설치되는 본 발명에 의한 광학 주사 장치에 의해 달성된다. 제1레이저 주사 패턴은 상품 활주면에 대하여 실질적으로 수직 또는 대각선의 하향으로 제1독출개구를 통하여 광학 주사기에 의해 방출된다. 제2레이저 주사 패턴은 상품 활주면에 실질적으로 평행한 방향으로 제2독출개구를 통하여 광학 주사기에 의하여 방출된다. 광신호 집광기는 바코드에 의해 반사된 광을 집속시키기 위해 사용되며, 광감지기는 광신호 집광기에 의해 집속된 광을 검출하기 위해 사용된다.

본 발명의 목적 및 장점은 레이저 빔을 생성하는 레이저 광원, 레이저 광원으로부터의 광을 배향하는 광주사기, 복수의 독출개구, 복수의 독출개구를 통하여 광학 주사기에 의하여 상품 활주면에 대하여 실질적으로 수직 또는 대각선의 하향으로 방출되는 제1레이저 주사 패턴, 상기 복수의 독출개구를 통하여 광학 주사기에 의해 상품 활주면에 대하여 실질적으로 평행하게 방출되는 제2레이저 주사 패턴, 피사체에 의해 반사되는 광을 집속하는 광신호 집광기 및 광신호 집광기로부터 광을 검출하는 광감지기를 포함하는 광학 주사 장치에 의해 달성된다.

본 발명의 실시예에 의하면 복수의 독출개구는 제1독출개구와 제2독출개구를 포함한다. 제1레이저 주사 패턴은 제1독출개구를 통해 방출되고 또한 제2레이저 주사 패턴은 제2독출개구를 통하여 방출된다.

본 발명의 실시예들에 의하면 광학 주사 장치는 또한 제1독출개구로 광학 주사기에 의하여 주사된 광을 배향하는 제1편광기와 제2독출개구로 광학 주사기에 의하여 주사된 광을 배향하는 제2편광기를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면 레이저 광원은 단일 레이저 광원이다. 광학 주사기는 광학 주사기의 회전축에 대하여 실질적으로 수직한 방향으로 주사한다. 광학 주사기는 또한 제1독출개구에 대하여 실질적으로 평행한 방향으로 주사한다. 단일 레이저 빔은 광학 주사기로 들어간다. 광감지기는 단일 유니트이다. 또다른 방법으로 복수의 레이저 빔은 레이저 광원으로부터 광학 주사기로 들어간다. 다른 방법으로 이들 복수의 레이저 빔은 복수의 레이저 광원으로 생성시킬 수도 있다. 또다른 방법으로 복수의 레이저 빔은 레이저 광원으로부터 방출된 레이저 빔을 분할하는 분할기에 의해 생성될 수도 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면 제1독출개구과 제2독출개구은 광학 주사 장치를 봉함하는 하우징의 단일 평면내에 위치된다. 다른 방법으로 제1독출개구와 제2독출개구는 광학 주사 장치를 봉함하는 하우징의 인접한 표면내에 위치될 수도 있다. 제1독출개구과 제2독출개구가 단일 평면내에 위치되면 평면은 상품 활주면에 대각선으로 위치된다.

본 발명에 의하면 공학 주사 장치는 상품 활주면상에 대하여 실질적으로 수평으로 설치될 수도 있는 하부를 갖는 하우징을 더 포함한다. 제2독출개구는 상품 활주면에 대하여 실질적으로 수직이다. 광학 주사기는 광학 주사 장치가 설치되는 상품 활주면에 대하여 실질적으로 수직한 방향으로 레이저 빔을 방출한다. 또한 광학 주사기는 광학 주사 장치가 설치되는 상품 활주면과 평행한 방향으로 레이저 빔을 방출한다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면 제1레이저 주사 패턴과 제2레이저 주사 패턴중 적어도 하나가 4방향으로 배향된 레이저 주사빔으로 형성된다. 제2레이저 주사 패턴은 상품이 상품 활주면상에서 이동하는 방향에 대하여 20도이하의 각도 범위내에서 방출되는 복수의 주사선들을 포함한다. 제1레이저 주사 패턴과 제2레이저 주사 패턴은 제1독출개구로부터 방출되고 또한 제1독출개구로부터 방출될 때 분리되어 광학 주사 장치 외부에서 서로 교차한다. 또다른 방법으로 제1레이저 주사 패턴과 제2레이저 주사 패턴은 제2독출개구로부터 방출되고 또한 제2독출개구로부터 방출될 때 분리되어 광학 주사 장치 외부에서 서로 교차한다.

본 발명의 또다른 실시예에 의하면 제2레이저 주사 패턴은 광학 주사기로부터 제2독출개구에 이르는 광로내에 배치되는 반사경에 의해서 만 생성되는 레이저 주사 패턴을 포함한다. 또 다른 방법으로 제2레이저 주사 패턴은 광학 주사기로부터 제2독출개구에 이르는 광로내에 배치되는 3 반사경에 의해 생성되는 레이저 주사 패턴을 포함한다. 또한 제1레이저 주사 패턴은 서로 수직하게 방출되는 2 레이저 주사선들을 포함하며, 제2레이저 주사 패턴은 서로 수직하게 방출되는 2 레이저 주사선들을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면 레이저 광원, 상기 레이저 광원으로부터의 광을 배향하는 광학 주사기, 상기 광학 주사기에 의하여 상품 활주면에 대하여 실질적으로 수직 또는 대각선 하향으로 제1레이저 주사 패턴을 방출하고 또한 상기 광학 주사기에 의하여 상품 활주면에 대하여 실질적으로 평행한 방향으로 제2레이저 주사 패턴을 방출하는 복수의 독출개구, 피사체에 의해 반사되는 광을 집속하는 집광기, 상기 집광기로부터의 광을 검출하는 광감지기 및 상기 요소들이 내장되는 수직으로 긴 하우징을 포함하며, 장치 전체의 무게 중심이 가능하면 하부에 위치되도록 상기 하우징내의 하부에 무거운 요소들이 위치되는 것이 특징인 광학 주사 장치가 제공된다. 또한 상기 무거운 요소중에서 상기 광학 주사기와 상기 광학 주사기를 구동시키는 모터가 하부에 배치되고 상기 광학 주사기 위에반사경들이 배치되고, 상기 하우징이 90도 회전되고, 상기 반사경이 광학 주사기의 좌측 또는 우측 하부에 배치되는 것이 특징인 광학 주사 장치가 제공된다.

이하 첨부 도면을 참조하여본 발명의 양호한 실시예들을 상세히 설명한다.

[제1실시예]

도1a및1b와 도2는 본 발명의 제1실시예를 나타내는 도면으로서, 도1a는 도1b의 선a-a에서 취한 횡단면도 이고, 도1b는 도1a의 선b-b에서 취한 횡단면도 이고, 도2는 도1a의 스크린(A) 아래에서 본 도면이다.

도1a및1b에 나타낸 바와 같이 하우징(10)은 카운터(11)(상품 활주면)상에 배치된 수직으로 긴 박스부재로서 상부에는 경사진 제1독출창(개구)(12)이 형성되고, 하측면내에 제2독출창(개구)(13)이 형성되고, 제1및제2창(12,13)은 각각 상부창과 하부창이다.

하우징(10)은 그내의 상부에 배치되는 단일 광원(반도체 레이저)(14), 상기 하우징(10)내의 하부 바닥부근에 배치되며 모터에 의해 구동되는 광학 주사기(다면경)(15), 상기 하우징(10)의 상부내의 제1편광기 및 상기 하우징(10)의 중심부의 좌우측에 배치되는 제2편광기를 포함한다. 단일 광원(반도체 레이저)(14)으로부터 대각선 하향으로 방출되는 레이저 빔(16)은 광학 주사기(15)에 의해 상향과 우측으로 주사된다. 주사빔의 알부는 제1편광기에 의해 주사 패턴들(C,D,E,F)로서 제1독출창(12)으로부터 방출된다. 주사빔의 나머지 부분은 제2편향기에 의해 주사 패턴들(A,B,G,H)로서 제2독출창(13)으로부터 방출된다.

제1편광기는 6반사경(M5∼M10)을 포함하며, 3개씩 2조가 하우징(10)의 상부에서 서로 대칭으로 배치된다(서로 비대칭으로 배치된 반사경들(M7및M8은 제외함). 반사경들(M5,M6)은 반사경들(M10,M9)에 대칭이며, 반사경(M7)은 반사경(M8)에 비대칭이다. 반사경들(M1-M14,M2-M13,M3-M12,M4-M11)은 서로 대칭이다. 제2편광기는 4반사경들(M1∼M4,M11∼M14)이 서로 대칭으로 배치되는 8반사경들을 포함한다. 제2독출창(13)(측면 독출창)은 하우징(10)의 하부에 대하여 실질적으로 수직으로 배치되며 또한 제1독출창(12)(상부 독출창)은 하우징(10)의 바닥에 대하여 경사져 있다. 번호 17은 신호를 독출하는 광감지기이며, 18은 광감지기(17)에 광을 집속하도록 광신호 집광기로서 작용하는 오목경이다.

이하 제1실시예의 동작에 대하여 설명한다. 레이저 광원(14)으로부터 방출되는 레이저 빔(16)이 반사경에 의해 회전 구동되는 다면경(15)에 입사된다. 다면경(15)의 회전 구동에 응답하여 다면경(15)에 의해 반사된 레이저 빔이 순차로 주사 반사경들(M1,M2,M5,M7,M8,M13,M14)을 향하여 나열 순으로 입사된다. 주사 빔은 반사경(M1)에 의하여 분할 반사되어 반사경(M3)으로부터 반사된다. 주사 빔은 제2독출창(13)을 통하여 주사 패턴(A)으로서 본 발명의 광학 주사 장치의 외부로 방출된다.

동일한 양식으로 주사선들은 하기와 같은 경로를 통하여 하우징(10)의 외부로 방출된다.

주사 패턴(B) : 반사경(M2)∼반사경(M4)∼제2창을 경유,

주사 패턴(C) : 반사경(M5)∼반사경(M6)∼제1창을 경유,

주사 패턴(D) : 반사경(M7)∼제1창을 경유,

주사 패턴(E) : 반사경(M8)∼제1창을 경유,

주사 패턴(F) : 반사경(M10)∼반사경(M9)∼제1창을 경유,

주사 패턴(G) : 반사경(M13)∼반사경(M11)∼제2창을 경유,

주사 패턴(H) : 반사경(M14)∼반사경(M12)∼제2창을 경유.

그다음 레이저 빔은 산란하면서 바코드에 의해 반사된 다음 다면경(15)까지 방출된 레이저 빔과 동일한 경로를 따라 역으로 반사된다. 그다음 반사된 레이저 빔은 광감지기(17)에서 집속되도록 오목경(18)에 의해 집속된다. 바코드의 흑백 바들에 상응하는 신호광의 차는 전기신호로 변환되어 변조 회로를 통하여 처리된다.

본 발명의 제1실시예에서는 레이저 주사 패턴이 제1(상부)독출창(12)으로부터 하향으로 방출된다. 오퍼레이터는 바코드를 보면서 포장된 상품을 기울이지 않고 주사 동작을 실행할 수 있다. 또한 본 발명의 제1실시예에 의하면 레이저 주사 패턴은 상부면에 대하여 실질적으로 직각으로 방출되므로 주사기의 독출은 바코드 평면의 회전 방향과 무관하다. 또한 동일형의 레이저 주사 패턴은 독출 공간내에서 서로 교차하는 방식으로 본 발명의 상부의 좌우 부분으로부터 방출되므로 그에의해 주사 영역내에서 상품의 회전 위치의 넓은 허용각이 제공된다.

제2(측면)독출창(13)으로부터의 레이저 주사 패턴은 정면을 향해 방출되므로 바코드 위치에 대한 허용가능 독출 각도가 상부와 측면으로부터의 상호 보상되는 레이저 주사 패턴들이 바코드를 주사하기 때문에 넓다. 그에의해 2방향으로부터 주사함으로서 오퍼레이터의 작업 부담이 경감된다.

본 발명의 제1실시예에서는 주사 패턴들(D 또는 E)의 생성이 광학 주사기로부터 독출개구에 이르는 광로내에 배치되는 단일 반사경(7,8)에 의해 실현된다. 따라서 본 실시예는 2이상의 반사경에 의해 주사 패턴들을 생성하는 광학 시스템에서 당면하는 문제점 즉, 장치의 세로 사이즈가 증가되는 문제점 또는 상부 스캐너가 상당히 커져서 오퍼레이터와 고객간의 대면 위치에 나쁜 영향을 미치며 또는 주사를 더 어렵게하는 문제점을 제거한다.

또한 본 발명의 제1실시예에 의하면 광학 주사기로부터의 주사는 회전축에 실질적으로 수직(도1b의 광학 주사기(15)로부터 반사경(M7)으로의 주사 방향으로)하고 또한 독출창(13)에 실질적으로 평행하다. 따라서 원하는 주사 패턴은 반사경(M7)을 크게 기울이지 않고 독출창(12)을 통하여 광학 주사 장치의 외부로 공급될 수 있다. 본 실시예의 장점은 도8a에 보인 종래의 장치에 비하여 심도가 짧고 팽창이 작은 최상의 광학 시스템으로서 오퍼레이터와의 대면 관계가 개선된다는 것이다.

도2에 보인 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 의한 주사 패턴(D,E)에서는 상품의 이동 방향(S)과 주사선들이 카운터 표면(상품 활주면)(11)과 평행한 평면내에서 20도 이하의 각도(θ)로 서로 교차한다. 또한 반사경들(M7,M8)간의 비대칭은 주사 패턴들(D,E)이 중심이 아닌 좌우측에서 교차하도록 한다. 현재 많은 상점들은 자신의 바코드를 내부적으로 인쇄하며, 또한 이들 바코드의 대다수가 높이가 낮다. 각각의 고저 바코드를 단부에서 단부까지 주사하려면 상품의 이동 방향과 주사선을 서로 20도 이하의 각도로 교차시켜야한다. 상품의 이동 방향과 주사선이 서로 20도 이상의 각도로 교차하는 경우에 오퍼레이터가 바코드를 보면서 상품을 주사하기가 불편하다.

본 발명의 제1실시예에 의하면 교차각이 20도 이히이고 또한 주사 패턴(DE)은 서로 중심이 아닌 좌우측에서 교차하므로 공백부분이 제거된다. 그러므로 카운터의 주사 영역내에서 상품을 회전시키지 않고서도 주사가 가능하다. 본 발명의 제1실시예는 4면을 갖는 다면경으로서 광학 주사기(15)를 구성하였으므로 다면경의 1회전당 동일형의 4주사선이 방출된다. 3면을 갖는 다면경으로 하면 광학 주사기의 주사각이 증가되므로 각각의 주사선의 길이가 증가되는 장점이 있다. 그러나 3주사선들은 3면을 갖는 다면경의 1회전당 각각의 주사 패턴을 구성한다. 3면경은 특히 20도 이하의 교차각을 갖는 레이저 주사 패턴을 생성하기 위한 광학 시스템에서 사용할 경우 4면경 보다 불리하다. 동일형의 주사선들이 동일한 간격을 가질 경우 주사선들의 수가 더 작아지므로 그로 인하여 주사선들의 배열 방향내의 영역이 더 좁다는 사실에 비추어서 3면경은 독출 영역이 더 좁아지는 단점을 갖는다.

[제2실시예]

도3a∼3d는 본 발명의 제2실시예를 나타내는 도면으로서 도3a는 측면 횡단면도이고, 도3b및3c는 전면 사시도이고, 도3d는 상품 활주면상의 주사 패턴들을 나타낸다. 제2실시예에서 하우징(10)은 제1실시예의 것과 동일하다. 광학 주사기(다면경)(15)는 하우징(10)의 중심으로부터 벗어나서 위치된다. 레이저 광원(14)은 광학 주사기(15)의 측면에 위치된다. 또한 반사경(M5∼M8)은 제1편광기로서 배치되며 또한 반사경(M1∼M4)은 제2편광기로서 배치된다.

본 발명의 제2실시예에 의한 동작을 이하에 더 상세히 설명한다. 레이저 광원(14)에 의해 방출된 레이저 빔(16)은 다면경(15)으로 입사된다. 그다음 다면경(15)으로부터의 레이저 빔은 반사경(M1,M2,M3,M4,M5,M6)을 순서대로 주사한다. 주사선들은 반사경(M1,M2,M3,M4)에 의해 분할되어 반사되며 또한 제2독출창(13)을 통하여 주사 패턴(A,B,C,D)으로서 장치의 외부로 방출된다.

그러나 반사경(M5)에 의해 분할 반사되는 주사선은 반사경(M7)으로부터 반사되어 주사 패턴(E)으로서 상부에서 제1독출창(12)을 통하여 장치의 외부로 방출된다. 그와 동시에 반사경(M6)에 의해 분할 반사되는 주사선은 반사경(M8)으로부터 반사되어 주사 패턴(F)으로서 상부에서 제1독출창(12)을 통하여 장치의 외부로 방출된다. 본 발명의 제2실시예의 구성은 더 적은 수의 반사경을 가지므로 제1실시예보다 경제적이다. 그러나 레이저 주사 패턴이 도면의 우측 방향에서 만 방출되는 사실에서 보아 상품을 독출하는 허용각은 제1실시예 보다 더 좁다.

[제3실시예]

도4a∼4d는 본 발명의 제3실시예를 나타내는 도면으로서, 도4a는 측면 횡단면도이고, 도4b 및 4c는 정면에서 본 사시도이고, 도4d는 상품 활주면상의 주사 패턴을 나타낸다. 본 발명의 제2실시예에서는 광학 주사기(다면경)(15)가 장치의 상부에 배치되고 하부에는 레이저 광원(14)과 광감지기(17)가 배치된다. 결과적으로 레이저 빔은 다면경(15)을 향하여 레이저 광원(14)으로부터 상향으로 입사된다. 또한 반사경(M1∼M4) 및 반사경(M11∼M14)은 제1편광기로서 배치되며 또한 반사경(M5∼M10)은 제2편광기로서 배치된다.

이하 본 발명의 제3실시예의 동작에 대하여 상세히 설명한다.

레이저 광원(14)으로부터 방출되는 레이저 빔(16)은 다면경(15)에 입사된다. 레이저 빔은 다면경(15)에 의해 반사경(M1,M5,M6,M7,M8,M9,M10,M11)상에 주사된다. 제2편광기의 반사경(M5∼M10)에 의해 분리 편향된 주사선들은 장치의 측면상의 제2독출창(13)을 통하여 주사 패턴(C,D,E,F,G,H)으로서 장치의 외부로 방출된다.

그러나 반사경(M1)에 의하여 분리 편향된 주사선들은 반사경(M2,M3)상에 나열 순서로 주사된다. 반사경(M2)에 의해 분리 반사된 주사선들은 반사경(M4)상에 반사되고 또한 장치의 상부에서 제1독출창(12)을 통하여 입사되어 주사 패턴(A)으로서 장치의 외부로 방출된다. 반사경(M3)상에 반사된 주사선은 반사경(M4)상에 서 반사되어 상부에서 제1독출창(12)을 통하여 입사되어 주사 패턴(B)으로서 외부로 방출된다. 또한 반사경(M1)상에 반사된 주사선에 대하여 대칭인 반사경(M11)에 의해 분리 편향된 주사선은 반사경(M12,M13,M14)에 의해 분리 반사되어 장치의 상부에서 제1독출창(12)으로부터 주사 패턴(I,J)로서 장치의 외부로 방출된다. 본 발명의 제3실시예는 장치의 상부에 광학 주사기가 배치되는 것을 제외하고 제1실시예와 동일한 기능과 효과를 갖는다.

[제4실시예]

도5a∼5c는 본 발명의 제4및5실시예를 나타내는 도면으로서, 도5a는 비교에 의한 제1, 제2 및 제3실시에들을 나타내는 측면도이고, 도5b는 제4실시예를 나타내는 측면도이고, 도5c는 제5실시예를 나타내는 측면도이다. 도5a에 나타낸 바와 같이 제1, 제2 및 제3실시예에 의하면 2 독출창(12,13)은 상이한 면에 배치되는 한편, 제4실시예에 의하면 도5b에 나타낸 바와 같이 인접한 2 독출창(12,13)의 2 표면은 직각으로 서로 교차한다.

또한 본 발명의 제5실시예에 의하면 도5c에 나타낸 바와 같이 원하는 레이저 주사 패턴이 제4실시예에서 와 같이 직각으로 서로 교차하는 인접한 표면들(12,13)중 하나에 의해 실현될 수 있다. 또는 제5실시예에서와 같이 동일 평면내에 배치된다. 제4 및 제5실시예의 구성을 사용하면 2 독출창(12,13)이 둔각 이외에서 서로 교차할 정도로 독출 범위가 넓다.

[제6및7실시예]

도6a∼6c는 본 발명의 제6실시예를 나타내는 도면으로서, 도6a는 비교에 의한 제1, 제2 및 제3실시예를 나타내는 측면도이고, 도6b는 제6실시예를 나타내는 측면도, 도6c는 제7실시예를 나타내는 측면도이다. 상술한 실시예들 각각은 도6a에 나타낸 바와 같은 단일 레이저 광원만을 사용한다. 도6b에 나타낸 바와 같은 제6실시예에 의하면 복수(최소 2)의 광원(14,14')을 사용하여 그로부터 광빔이 광학 주사기(15)로 도입된다. 광빔의 하나는 제1편광기를 통하여 제1독출창(12)에 공급되며 다른 하나는 제2 편광기를 통하여 제2독출창(13)에 공급된다.

도6c에 나타낸 바와 같이 제7실시예는 단일 레이저 광원(14)로부터의 광을 사용하고 광빔 분할기(예, 분광기 또는 하프미러)를 사용하여 2빔으로 형성한다. 하나의 빔은 반사경(20)을 통하여 광학 주사기(15)에 공급된 다음 제1편광기를 통하여 제1독출창(12)에 공급된다. 다른 빔은 분광기(19)로부터 제1독출창(12)으로 도입된 다음 제2편광기를 통하여 제2독출창(13)으로 도입된다. 제6 및 제7실시예는 이러한 식으로 구성된다. 따라서 추가 비용으로 인하여 코스트가 높지만 상술한 실시예들에서와 같이 원하는 레이저 주사 패턴을 실현할 수 있다.

[제8실시예]

도7a및7b는 본 발명의 제8실시예를 설명하기 위해 사용되는 도면으로서, 도7a는 비교에 의한 제1,제2 및 제3실시예들을 나타내는 측면도이고, 도7b는 제8실시예를 나타내는 측면도이다. 전술한 실시예들 각각은 도7a에 도시된 바와 같은 광신호 집광기로서 오목경(18)을 사용한다. 그러나 도7b에 보인 바와 같은 제8실시예는 전송형 렌즈(예,후레스넬 렌즈)(21)를 사용한다. 오목경은 표면을 만곡시키고 증착하는 등의 여러 가공단계를 거쳐야하므로 값비싸다. 그러나 제8실시예에서 사용되는 전송형 렌즈(21)는 장치의 수직 사이즈를 감소시킬수 있어 코스트를 낮게할 수 있는 장점이 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의한 광학 주사 장치는 값싸고 소형이다. 그외에도 장치는 제1 및 제2독출창으로부터 독출영역에 원하는 레이저 주사 패턴을 공급할 수 있다. 레이저 주사 패턴은 오퍼레이터가 바코드를 살피면서 동시에 상품을 기울이는 등의 작업이 필요없게 하므로 계산 작업의 효율을 높일 수 있다.

본 발명의 많은 특징 및 장점들을 지금까지 설명하였으나 이에 만 제한되지 않으며 본 발명의 정신과 청구범위에서 벗어나지 않는 범위내에서 상술한 실시예들을 여러 가지로 수정 변경 가능함을 본 분야의 숙련자는 이해할 것이다.

Claims

상품에 부착된 바코드를 읽기 위한 광학 주사 장치에 있어서,

레이저 빔을 생성하는 레이저 광원,

상기 레이저 빔을 복수의 방향으로 반사시키도록 회전 구동되는 광학 주사기,

상기 레이저 빔을 제1 및 제2레이저 빔으로 분할하는 분광기,

상기 제1레이저 빔을 배향하는 제1편광기,

상기 제2레이저 빔을 배향하는 제2편광기,

실질적으로 하향으로 향하는 제1독출개구,

상기 제1독출개구에 대하여 실질적으로 수직하게 향하는 제2독출개구,

실질적으로 수직 또는 대각선 하향으로 상기 제1독출개구로부터 상기 제1편광기에 의하여 방출되는 제1레이저 주사 패턴,

실질적으로 평행한 방향으로 상기 제2독출개구로부터 상기 제2편광기에 의하여 방출되는 제2레이저 주사 패턴,

상기 제1 및 제2레이저 주사 패턴이 상품에 부착된 바코드에 충돌하여 반사되는 광을 집속하는 집광기 및

상기 집광기로부터 광을 접수하여 상기 접수된 광을 바코드로부터 반사된 광에 기초하여 전기신호로 변환하는 광감지기

를 포함하는 것이 특징인 광학 주사 장치.
레이저 빔을 생성하는 레이저 광원,

상기 레이저 빔을 복수의 방향으로 배향하는 광학 주사기,

상품 활주면에 대하여 실질적으로 수직 또는 대각선 하향으로 상기 광학 주사기에 의하여 제1레이저 주사 패턴를 방출하며, 또한 상기 상품 활주면에 대하여 하향으로 향하는 제1독출개구,

상품 활주면에 대하여 실질적으로 평행한 방향으로 상기 광학 주사기에 의하여 제2레이저 주사 패턴를 방출하며, 또한 상기 상품 활주면에 대하여 수직하게 향하는 제2독출개구,

상기 제1 및 제2레이저 주사 패턴이 바코드에 의해 반사되는 광을 집속하는 집광기 및

상기 집광기에 의해 집속된 광을 검출하는 광감지기를 포함하며,

상품에 부착된 바코드를 읽기 위해 상품 활주면에 설치되는 것이 특징인 광학 주사 장치.
레이저 광원,

상기 레이저 광원으로부터의 광을 배향하는 광학 주사기,

상기 광학 주사기에 의하여 상품 활주면에 대하여 실질적으로 수직 또는 대각선 하향으로 제1레이저 주사 패턴을 방출하고 또한 상기 광학 주사기에 의하여 상품 활주면에 대하여 실질적으로 평행한 방향으로 제2레이저 주사 패턴을 방출하는 복수의 독출개구,

피사체에 의해 반사되는 광을 집속하는 집광기 및

상기 집광기로부터의 광을 검출하는 광감지기

를 포함하는 것이 특징인 광학 주사 장치.
레이저 광원,

상기 레이저 광원으로부터의 광을 배향하는 광학 주사기,

상기 광학 주사기에 의하여 상품 활주면에 대하여 실질적으로 수직 또는 대각선 하향으로 제1레이저 주사 패턴을 방출하고 또한 상기 광학 주사기에 의하여 상품 활주면에 대하여 실질적으로 평행한 방향으로 제2레이저 주사 패턴을 방출하는 복수의 독출개구,

피사체에 의해 반사되는 광을 집속하는 집광기,

상기 집광기로부터의 광을 검출하는 광감지기 및

상기 요소들이 내장되는 수직으로 긴 하우징을 포함하며,

장치 전체의 무게 중심이 가능하면 하부에 위치되도록 상기 하우징내의 하부에 무거운 요소들이 위치되는 것이 특징인 광학 주사 장치.
제3항에 있어서, 상기 복수의 독출개구는 제1독출개구와 제2독출개구를 포함하며, 상기 제1레이저 주사 패턴은 상기 제1독출개구를 통하여 방출되며, 상기 제2레이저 주사 패턴은 상기 제2독출개구를 통하여 방출되는 것이 특징인 광학 주사 장치.
제3항에 있어서, 상기 제1도출개구로 향하여 상기 광학 주사기에 의해 주사를 배향하는 제1편광기와 상기 제2도출개구로 향하여 상기 광학 주사기에 의해 주사를 배향하는 제2편광기를 더 포함하는 것이 특징인 광학 주사 장치.
제3항에 있어서, 상기 레이저 광원은 단일 레이저 광원인 것이 특징인 광학 주사 장치.
제3항에 있어서, 상기 광학 주사기는 상기 광학 주사기의 회전축에 실질적으로 수직한 방향으로 주사하는 것이 특징인 광학 주사 장치.
제3항에 있어서, 상기 광학 주사기는 상기 제1독출개구와 실질적으로 평행한 방향으로 주사하는 것이 특징인 광학 주사 장치.
제3항에 있어서, 상기 단일 레이저 빔은 상기 광학 주사기에 입사되는 것이 특징인 광학 주사 장치.
제3항에 있어서, 상기 광감지기는 단일기인 것이 특징인 광학 주사 장치.
제3항에 있어서, 상기 레이저 광원으로부터 상기 광학 주사기에 복수의 레이저 빔이 입사되는 것이 특징인 광학 주사 장치.
제12항에 있어서, 상기 복수의 레이저 빔은 복수의 레이저 광원에 의해 생성되는 것이 특징인 광학 주사 장치.
제12항에 있어서, 상기 복수의 레이저 빔은 상기 레이저 광원으로부터 방출되는 상기 레이저 빔을 분할하는 분광기에 의해 생성되는 것이 특징인 광학 주사 장치.
제3항에 있어서, 상기 제1독출개구 및 제2독출개구는 상기 광학 주사장치를 봉함하는 하우징의 단일 평면내에 위치되는 것이 특징인 광학 주사 장치.
제3항에 있어서, 상기 제1독출개구 및 제2독출개구는 상기 광학 주사장치를 봉함하는 하우징의 인접한 표면들내에 위치되는 것이 특징인 광학 주사 장치.
제15항에 있어서, 상기 단일 평면내에는 상기 제1독출개구 및 제2독출개구가 상기 상품 활주면에 대하여 대각선으로 위치되는 것이 특징인 광학 주사 장치.
제3항에 있어서, 상기 상품 활주면상에 대하여 실질적으로 수평으로 설치될 수 있는 바닥 부분을 갖는 하우징을 더 포함하는 것이 특징인 광학 주사 장치.
제16항에 있어서, 상기 제2독출개구는 상품 활주면에 실질적으로 수직한 것이 특징인 광학 주사 장치.
제3항에 있어서, 상기 광학 주시기는 상기 광학 주사장치가 설치되는 상품 활주면에 실질적으로 수직한 방향으로 레이저 빔을 방출하는 것이 특징인 광학 주사 장치.
제3항에 있어서, 상기 광학 주시기는 상기 광학 주사장치가 설치되는 상품 활주면에 실질적으로 평행한 방향으로 레이저 빔을 방출하는 것이 특징인 광학 주사 장치.
제3항에 있어서, 상기 제1레이저 주사 패턴과 상기 제2레이저 주사 패턴중 적어도 하나가 4방향으로 배향된 래이저 주사빔으로 형성되는 것이 특징인 광학 주사 장치.
제3항에 있어서, 상기 제2레이저 주사 패턴은 상품이 상품 활주면상에서 이동하는 방향에 대하여 20도이하의 각도(θ) 범위내에서 방출되는 복수의 주사선들을 포함하는 것이 특징인 광학 주사 장치.
제3항에 있어서, 상기 제1레이저 주사 패턴과 제2레이저 주사 패턴은 제1독출개구로부터 방출되고 또한 제1독출개구로부터 방출될 때 분리되어 광학 주사 장치 외부에서 서로 교차하는 것이 특징인 광학 주사 장치.
제3항에 있어서, 상기 제1레이저 주사 패턴과 제2레이저 주사 패턴은 제2독출개구로부터 방출되고 또한 제2독출개구로부터 방출될 때 분리되어 광학 주사 장치 외부에서 서로 교차하는 것이 특징인 광학 주사 장치.
제3항에 있어서, 상기 제2레이저 주사 패턴은 광학 주사기로부터 제2독출개구에 이르는 광로내에 배치되는 반사경에 의해서 만 생성되는 레이저 주사 패턴을 포함하는 것이 특징인 광학 주사 장치.
제3항에 있어서, 상기 제2레이저 주사 패턴은 광학 주사기로부터 제2독출개구에 이르는 광로내에 배치되는 3 반사경에 의해 생성되는 레이저 주사 패턴을 포함하는 것이 특징인 광학 주사 장치.
제3항에 있어서, 상기 제1레이저 주사 패턴은 서로 실질적으로 수직하게 방출되는 2 레이저 주사선들을 포함하는 것이 특징인 광학 주사 장치.
제3항에 있어서, 상기 제2레이저 주사 패턴은 서로 실질적으로 수직하게 방출되는 2 레이저 주사선들을 포함하는 것이 특징인 광학 주사 장치.
제4항에 있어서, 상기 무거운 요소중에서 상기 광학 주사기와 상기 광학 주사기를 구동시키는 모터가 하부에 배치되고 상기 광학 주사기 위에 반사경들이 배치되는 것이 특징인 광학 주사 장치.
제4항에 있어서, 상기 하우징이 90도 회전되는 것이 특징인 광학 주사 장치.
제30항에 있어서, 상기 반사경이 광학 주사기의 좌측 또는 우측 하부에 배치되는 것이 특징인 광학 주사 장치.