JP2003207732A - レーザモジュールおよびこれを備えた光走査装置 - Google Patents
レーザモジュールおよびこれを備えた光走査装置Info
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Abstract
み取る読取装置に適用されるレーザモジュールおよびこ
れを備えた光走査装置に関するものであり、レー ザ光
の径を縦軸と横軸とで同じくすることが可能となるレー
ザモジュールを実現 することを目的とする。 【構成】レーザ光線の直交する軸のうち、一方の軸に対
応する光線径を変換するプリズムなどの手段94をレー
ザモジュールに一体的に備えた。
Description
テムなどに用いられ、店舗のカウンタに設置されて商品
に付されたバーコードを読み取るバーコードリーダを始
めとする光走査装置に適用されるレーザモジュールに関
する。また、本発明は上記のような光走査装置に関す
る。
いて、バーコードリーダを用いて物品に付されたバーコ
ードを読み取り、商品の精算処理や管理などを行うこと
が広く行われている。
ードに向けてレーザ光などの光線を出射し、バーコード
面を走査して、バーコードによって反射されたレーザ光
を検出することによって、バーコードの読み取りを行っ
ている。
す図面であり、特に内部構成がわかるように透視した図
面を図示している。バーコードリーダでは、光源として
半導体レーザなどのレーザ光源を用いている。図におい
て、201はレーザモジュールであり、レーザ光源やレ
ンズ等により構成されるものである。また、202はポ
リゴンミラーであり、複数枚の反射面を持つ多面鏡であ
る。ポリゴンミラー202は、モータにより回転駆動さ
れる。レーザモジュール201から出射されたレーザ光
は、凹面鏡203の中心部に設けられた小さな平面鏡に
より反射され、ポリゴンミラー202の反射面に到達す
る。レーザ光はポリゴンミラー20の反射面によって反
射されるが、ポリゴンミラー202は回転駆動されてい
るため、例えば図示時計周りにレーザ光が走査される。
ゴンミラー20によって走査されたレーザ光が入射す
る。レーザ光は、走査線分割ミラー204によって下方
に反射され、ほぼV字形の底面ミラー205によって上
方に反射された後、読み取り窓206から出射される。
は、バーコードリーダ上を通過する物品207を走査す
る。物品207を走査したレーザ光は、バーコード面な
どで反射され、読み取り窓206を介してバーコードリ
ーダに入射する。
らの反射光は、底面ミラー205、走査線分割ミラー2
04、ポリゴンミラー202によって反射され、凹面鏡
203に入射する。凹面鏡203は、バーコードから拡
散されて反射されるレーザ光を光検知器208に向けて
集光する。光検知器208によって受光されたレーザ光
は、バーコードリーダ内などに設けられた復調回路によ
って復調され、外部装置に出力される。
取り窓206が一面である。このようなバーコードリー
ダを精算カウンタに設置する場合には、読み取り窓面が
カウンタ面と面一となるように設置する方法と、カウン
タ上に読み取り窓がほぼ垂直となるように設置する方法
とに大きく分けられる。
タに設置されるバーコードリーダでは、前述の通り読取
窓が一面しかない。
をバーコードリーダの上を通過させるが、読取窓の方向
にバーコードが向いていないと、バーコードを走査光が
走査することができず、バーコードの読取ができないと
いう問題がある。
査光が走査する範囲、あるいは走査光が出射される方向
が限られているためである。
り複数の読取窓を持ち、それぞれの読取窓から走査光を
出射して、バーコードが付された物品を複数の異なる方
向から走査できるようにしたバーコードリーダが考え出
されている。
バーコードリーダの外観の一例である。
に読取窓206aを備えるとともに、下面読取窓206
aに対してほぼ垂直に近い角度で立てられた側面の読取
窓206bとを備えている。
取窓206bに向いた方向に、走査光が出射される。
平方向(オペレータに向けて)に走査光が出射される。
の読取窓から複数方向に走査光が出射されるため、バー
コードリーダを通過する物品に対して、走査光が複数方
向から照射されるため、読取窓が一枚のバーコードリー
ダと比較して、バーコードが走査される確率が高くな
る。
設置される精算カウンタ(チェックアウトカウンタ)を
図示したものである。 チェックアウトカウンタ211
上には、バーコードリーダ200が設置されている。
オペレータは、側面読取窓(図中サイドウインドウ20
6b)に対向する位置に立つ。
ーコードが付されていない商品に関する情報を入力する
ためのキーボード212が取り付けられている。また、
チェックアウトカウンタの上流にはコンベア213があ
り、商品をバーコードリーダ200の位置に搬送する。
ル214が備えられており、精算処理はPOSターミナ
ル214によって行われる。
た場合のバーコード読取範囲を、図66に図示する。
ドウインドウ206bとボトムウインドウ206a(底
面読取窓)とから出射される走査光が集まり、バーコー
ドを水平方向に360度回転させたとしてもバーコード
を読み取ることが可能となる領域を示している。
査光を出射しているため、バーコードを読み取ることが
できる範囲が広がり、またバーコード面が一方の読取窓
を完全に向いていなくても、バーコードの読取を行うこ
とができる。
単一とし、出射される光線を分割してそれぞれの読取窓
から出射される走査光をこれらの分割された光線より生
成する形態が取られている。
段、あるいはレーザ光線を集光させるレンズ等の集光手
段の位置合わせが正確に行われていないと、所望の読取
性能が達成できないという問題が生じる。
光線は、縦軸方向と横軸方向との光線の発散角が異なっ
ているという特性を持つ。更に、このようなレーザ光線
は、縦軸方向での結像位置と横軸方向での結像位置も異
なるという特性を持つ。これらのような特性は、特にバ
ーコードリーダなどの装置では読取性能や光線の利用効
率を低下させるという問題を生じてしまうために、何ら
かの対策を取る必要がある。
レーザ光源を備えたレーザモジュールや、これを備えた
光走査装置を実現することを目的とする。
いたレーザモジュールの問題点を解決するために、本発
明では、半導体レーザ光源と、前記レーザ光源から出射
されるレーザ光線を集光する集光手段と、前記集光手段
を出射したレーザ光線の直交する軸のうち、一方の軸に
対応する光線径を変換する手段と、前記変換手段を出射
したレーザ光線を分割する分割手段と、を一体的に備
え、分割された複数のレーザ光線を発光することを特徴
とする、レーザモジュールを実現している。
手段はハーフミラーであることを特徴とする。
手段は、変換すべき光線径に対応した頂角を持つプリズ
ムであり、前記プリズムに入射した光線を所定の方向に
屈折させることによって前記光線径を変換することを特
徴とする。
手段はシリンドリカルレンズであることを特徴とする。
ンドリカルレンズは、凹面のシリンドリカルレンズと凸
面のシリンドリカルレンズとにより構成されることを特
徴とする。
ンドリカルレンズは一方に凹面を備え、他方に凸面を備
えた両面シリンドリカルレンズであることを特徴とす
る。
光源から出射されたレーザ光線を集光する集光手段と、
前記集光手段から出射されたレーザ光線の直交する軸の
うち、一方の軸に対応する光線径を変換する手段と、前
記変換手段から出射されたレーザ光線を成形するアパー
チャと、前記アパーチャから出射されたレーザ光線を分
割する分割手段と、を一体的に備え、分割された複数の
レーザ光線を発光することを特徴とする、レーザモジュ
ールを実現している。
コードリーダ外観の斜視図である。以下、図面を用いて
本発明の一実施形態によるバーコードリーダについて説
明する。
の内部に半導体レーザ等の光源を備えており、読取窓か
ら走査光を出射してバーコードを走査し、バーコードか
らの反射光を受光してバーコードの読取を行うものであ
る。
サイドスキャナ部2とボトムスキャナ部3との2つの部
分に大きくわけることができる。サイドスキャナ部2
は、サイドウインドウ4と呼ばれる読取窓を備えてい
る。サイドスキャナ部2による走査光は、サイドウイン
ドウ4からほぼ水平方向に出射され、バーコードリーダ
1上を通過する商品を走査する。
ンドウ5と呼ばれる読取窓を備えている。ボトムウイン
ドウ5から出射される走査光は、上方に向けて出射され
る。バーコードが付された物品の異なる方向から、走査
光を走査するために、ボトムウインドウ5から出射され
る走査光は若干サイドウインドウの方向に傾けて出射さ
れ、バーコード1上を通過する商品を走査する。
ャナ部2、ボトムスキャナ部3は、それぞれその内部に
走査光を発生させるための光学系を備えている。それぞ
れの光学系の構成については、その詳細は後述する。
であり、バーコードリーダ1の各種動作の設定を行うた
めに用いられる。また、7はリスタートスイッチであ
り、バーコードリーダ1の動作をリセットする場合にこ
のスイッチを用いる。また、図1には図示されないが、
バーコードリーダにはオペレータにバーコード読取の可
否を通知するためのLEDなどによる表示装置、あるい
は報知音を発するスピーカ等が備えられている。
1のボトムウインドウ5が備えられた面はスケールとな
っており、この位置に商品を載置することによって商品
の重量を計測することができる。商品の価格が商品重量
に対応している場合には、商品の重量を計測することに
より、個々の商品価格を判別することができる。
ダが、店舗の精算カウンタ(チェックアウトカウンタ)
に設置された状態を図示したものである。精算カウンタ
11のカウンタ面12と、ボトムウインドウ5が設けら
れたバーコードリーダ1の上面13とが同一面となるよ
うに、バーコードリーダ1は精算カウンタ11に設置さ
れる。そのため、バーコードリーダ1の下部は、精算カ
ウンタ11に埋め込まれていることになる。
スキャナ部2に対向した位置に立って、バーコードが付
された物品をバーコードリーダ1上を通過させることに
よって商品を走査光によって走査させ、商品に付された
バーコードの読取を行う。
ドウ面13とが面一であるため、オペレータは精算カウ
ンタ面に接触させるようにしながら、商品をバーコード
リーダ上を通過させてバーコード読取を行うこともでき
る。
側面断面図であり、内部の光学系の配置と、レーザ光源
からの出射光の経路が図示されている。
る。VLDモジュール21は走査光を発生する光源であ
り、半導体レーザを備えている。図3の場合には、VL
Dモジュール21は図示右側の下面付近、サイドスキャ
ナ部から最も離れた位置に取り付けられており、図示左
側に向けてレーザ光を出射する。
源が一つであるが、読取窓は二つ備えられているため、
途中でVLDモジュール21から出射されるレーザ光を
分割して、それぞれの読取窓から出射される走査光を発
生させている。22はハーフミラーであり、VLDモジ
ュール21から出射されたレーザ光の一部を反射し、一
部を透過させることによって、レーザ光を2本に分割し
ている。
ラー22によって反射されたレーザ光をそれぞれ反射し
て、後述するポリゴンミラー25に導入するものであ
る。反射ミラーとしては、小型の方形の鏡が使用されて
いる。
射面、本実施形態の場合には4面の反射面を備えてい
る。ポリゴンミラー25はボリゴンモータに取り付けら
れており、ポリゴンモータによって回転駆動される。ポ
リゴンミラー25の反射面には、ハーフミラー22を透
過したレーザ光、あるいはハーフミラー22・反射ミラ
ー23・24によって反射されたレーザ光が、ポリゴン
ミラー25に対して互いに異なる方向から入射する。ポ
リゴンミラー25は前述の通り回転駆動されているた
め、ポリゴンミラー25の反射面で反射されたそれぞれ
のレーザ光は、弧を描くようにして走査される。
度で傾いており、反射面によって反射されるレーザ光は
所定の角度に向けて反射されている。また、各反射面の
傾き角はそれぞれ異なった角度となるように設定されて
いる。なお、ポリゴンミラー25の反射面の角度は、全
ての反射面で異なっている必要はない。
る。それぞれのミラー系は、複数枚のミラーの組み合わ
せにより構成される。各ミラー系は、ポリゴンミラー2
5によって走査された走査光を複数本の走査線に分割
し、読取窓から出射される走査線の数を増やす作用をな
す。また、読取窓から出射される走査線の走査方向(角
度)が様々な方向となるように、各ミラー系を構成する
ミラーの反射面の向き、傾きなどが設定されている。
透過した後にポリゴンミラー25の反射面により反射さ
れた走査光が入射し、この走査光がボトムウインドウ5
からほぼ上方に向けて出射されるように反射する。一
方、ミラー系B27はハーフミラー22、反射ミラー2
3、24によって反射された後にポリゴンミラー25の
反射面によって反射された走査光が入射し、この走査光
がサイドウインドウ4からほぼ水平方向に出射されるよ
うに反射する。
インドウ5から出射された走査光は、バーコードリーダ
1上を通過する物品に向けて照射され、バーコード面が
走査される。バーコード面を走査した走査光は、バーコ
ード面によって反射され、サイドウインドウ4、あるい
はボトムウインドウ5からバーコードリーダ内に入射す
る。それぞれの読取窓を介して入射したバーコードから
の反射光は、走査光が出射された経路と同一経路をたど
ってポリゴンミラー25に到達し、ポリゴンミラー25
の各反射面により反射される。
ドリーダ1への入射経路について説明する。図3におい
て、28は検知器Bであり、ボトムウインドウ5を介し
てバーコードリーダに入射したバーコードからの反射光
を検知するものである。検知器B28の受光面は図示右
側、つまりサイドスキャナ部とは逆の方向を向いてい
る。また、29は検知器Aであり、サイドウインドウ4
を介してバーコードリーダに入射したバーコードからの
反射光を検知するものである。検知器A29の受光面
は、図示右斜め下に向けられている。これらの検知器2
8、29により受光されたバーコードからの反射光は電
気的に処理された後に二値化信号とされ、復調回路によ
って復調された後に外部装置(例えばPOSターミナ
ル)に出力される。
ラー25の反射面によって反射された、ボトムウインド
ウ5から入射するバーコードからの反射光を、検知器B
28の受光面に集光するものである。バーコード面で反
射された反射光は散乱光であるため、バーコードリーダ
に入射する反射光もある広がりをもっている。そのた
め、そのままでは検知器の受光面に到達する反射光の光
量が小さくなってしまい、バーコードの読取を行うに十
分な光量を得ることができない。そのため、図3のバー
コードリーダでは、凹面鏡30を用いて検知器B28が
受光する反射光の受光量が多くなるようにしている。
コードからの反射光を、図示左側に向けて反射すること
によって、反射光を折り返す作用をなす。また、凹面鏡
30の中心部にはスルーホール31が設けられており、
VLDモジュール21から出射されるレーザ光はスルー
ホール31を通過してポリゴンミラー25に入射され
る。
走査光が出射される経路と同一経路を通って検知器に入
射される。そのため、バーコードの読取を最も効率的に
行うためには、VLDモジュール21からの出射光と、
検知器B28に入射する反射光との光軸は、互いに一致
している必要がある。従って、凹面鏡はVLDモジュー
ル21から出射されるレーザ光の光軸上に配置しなくて
はならないが、出射光の光軸を遮るようなことがあって
はならない。そのため、図3の凹面鏡30の中心部には
スルーホール31が設けられている。
ドウインドウ4から入射するバーコードからの反射光を
集光する。この作用は、前述の凹面鏡30と同じであ
る。フレネルレンズ32の前面には反射ミラー24が配
置されており、反射ミラー24により反射される出射光
とフレネルレンズ32に入射するバーコードからの反射
光の光軸とも一致している。しかし、前述した通りバー
コードからの反射光は広がりを持っているため、フレネ
ルレンズ32に入射する光の一部のみが反射ミラー24
に遮られるだけであり、バーコードからの反射光の大部
分は、フレネルレンズ32に入射する。
5からの反射光の入射角にあわせて傾けて配置されてい
る。フレネルレンズ32により集光された反射光は、バ
ーコードリーダの底面に備えられたCミラー33により
上方に反射され、下向きの検知器A29の受光面に到達
する。
知器B28はボトムスキャナ部を構成し、反射ミラー2
3・24、光学系B27、フレネルレンズ32、ミラー
C33、検知器A29はサイドスキャナ部を構成する。
また、VLDモジュール21、ハーフミラー22、ポリ
ゴンミラー25は、ボトムスキャナ部、サイドスキャナ
部により共有されている。
に、バーコードリーダ1の底面にプリント基板34が備
えられている。プリント基板34には、例えばレーザの
点灯を制御する回路、検知器の動作を制御する回路、ポ
リゴンモータの回転動作を制御する回路、検知器により
検知された反射光に基づいてバーコードの復調を行う復
調回路などが搭載されている。プリント基板34には、
外部装置と接続されるためのコネクタが設けられてお
り、ケーブル(図中I/Fケーブル35)が接続され、
復調されたバーコードデータの出力などが行われる。
走査光がバーコード面を走査する状態を図示したもので
ある。図4に図示されるように、サイドウインドウ4か
らほぼ水平方向(あるいは若干上方に向けて)に走査光
が出射される。一方、ボトムウインドウ5からは、上斜
め方向に出射される。ボトムウインドウ5からの出射光
は、ややサイドウインドウ4側に傾けて出射されるた
め、図4のaの部分ではサイドウインドウ4、ボトムウ
インドウ5双方から出射された走査光が集まる。したが
って、この位置にバーコードが付された物品を通過させ
ることによって、それぞれの読取窓から出射された走査
光が物品を同時に(あるいは時分割で)、物品の異なる
方向から走査することができる。
いていなくても、他方の読取窓から出射された走査光が
バーコード面に照射される可能性が高くなり、バーコー
ドの読取確率を高めることが可能となる。
ーコード面で反射されるが、この反射光は図4に示され
るように散乱する。そのため、図示bの位置のように、
バーコードがバーコードリーダに対してほぼ垂直の位置
に、サイドウインドウ4とは逆の方向を向いていたとし
ても、バーコードからの反射光の一部(図示d)はボト
ムウインドウ5に到達する。特に、ボトムウインドウ5
から出射される走査光は斜め上方に向けて出射されてい
るため、ある図示bのような状態にあるバーコードを走
査した場合に、バーコードからの反射光が読取窓(ボト
ムウインドウ5)に入射する確率は高くなる。
る物品の様々な方向から走査光がバーコード面を走査す
るため、図示cのようにバーコード面がどちらの読取窓
を向いておらず、走査光が全く照射されないような位置
にバーコードがない限り、バーコードの読取を行うこと
が可能である。
ダの外寸を示した図面である。本実施形態によるバーコ
ードリーダの幅はおよそ292mm、高さはおよそ24
7mmである。また、バーコードリーダの奥行きはおよ
そ508mm(あるいは430mm)、底面からカウン
タ面までの高さはおよそ120mmである。バーコード
リーダの奥行きは、バーコードリーダが設置される精算
カウンタ等の幅に応じた大きさにすればよい。
ダの光学系のダイアグラムを示した図面である。図にお
いて、矢印は光線の経路を表し、矢印の方向は光線の出
射方向を示している。図6では、バーコードリーダ1の
内部構成をサイドスキャナ部2とボトムスキャナ部3と
にわけて描いている.また、実際にはVLDモジュール
(図中VLD−ASSY)21は共有されているが、図
6では便宜上分けて描かれている。また、サイドスキャ
ナ部2のVLD−ASSY21は、ハーフミラーを含ん
でいるものとする。
ジュール21から出射されたレーザ光はポリゴンミラー
25(図中Polygon ASSY)に入射し、ポリ
ゴンミラー25の反射面により反射される。この後、ミ
ラー系A26(図中Mirror−ASSY)により反
射され、ボトムウインドウ5(図中Window−AS
SY)を介してバーコードに照射される。ボトムウイン
ドウ5は2枚のガラス板により構成されており、水気な
どのバーコードリーダ内部への進入を防止するようにシ
ールされている。
硬質のガラスを用いているが、商品を接触させることな
どによりガラスの表面に傷がついたり汚れたりし、レー
ザ光の透過光量が減少する可能性がある。そのため、ボ
トムウインドウ5には2枚の窓ガラスを用いて、商品に
接触する可能性がない下側のガラスについては装置に固
定し、商品に接触する可能性が非常に高い上側の1枚に
ついては必要に応じて交換可能としている。これによっ
て、傷がついた窓ガラスを交換して、ボトムウインドウ
5を透過するレーザ光の光量減少によるバーコード読取
性能の低下を防ぐことができる。なお、商品と接触する
可能性が低い下側のガラスについては、表面が傷つく可
能性が上側のガラスよりも低い。そのため、下側のガラ
スについては、サファイアガラスなどの硬質な、しかし
高価なガラスを用いなくともよい。
部3からは一方向について4本の走査線からなる走査パ
ターンが、合わせて10方向に向けて照射される。この
10方向の走査パターンはポリゴンミラー25が一回転
する毎に出射されており、合計40本の走査線によって
バーコードが走査されることとなる。なお、各走査パタ
ーンを構成する4本の走査線は、それぞれポリゴンミラ
ー25の各反射面に対応している。
ドウ5を介してミラー系A26に入射、ポリゴンミラー
25に向けて反射される。この後、ポリゴンミラー25
の反射面により、バーコードからの反射光が反射され、
凹面鏡30によって検知器B28(図中ピン(PIN)
フォトダイオード)に向けて集光反射される。
LDモジュール21から出射され、ハーフミラーによっ
て反射されたレーザ光が、反射ミラー(図中Bミラー群
23)により反射されて、ポリゴンミラー25に導入さ
れる。ポリゴンミラー25の反射面に反射された走査光
は、ミラー系B27(図中Mirror−ASSY)に
より反射され、サイドウインドウ4(図中Window
−ASSY)より出射され、バーコードが走査される。
サイドウインドウ4も、ボトムウインドウ5と同様に2
枚の窓ガラスにより構成されている。なお、サイドウイ
ンドウ4の場合には、商品をサイドウインドウ4に接触
するようにしてバーコードを読み取ることが少ないた
め、硬質ガサイドウインドウ4からは、各方向4本ずつ
の走査パターンが、6方向に向けて、合計24本の走査
線が出射される。これについても、詳細は後述する。
4を介してバーコードリーダ1内に入射し、ミラー系B
27、ポリゴンミラー25の反射面により反射された
後、フレネルレンズ32で集光される。そして、底面ミ
ラー33(Cミラー)により反射され、検知器A29に
より受光される。なお、フレネルレンズ+底面ミラーの
構成は、集光機能を持つ凹面鏡などに置き換えても全く
差し支えはない。
コードリーダ周囲の光量変化を検出し、その結果に基づ
いてバーコードリーダの動作の制御、特にVLDモジュ
ールの点灯制御等を行うためのものである。
ードリーダの光学系の更に詳細な配置について説明す
る。
取り外した状態を示した図面である。また、図7におい
ては、図1の上部カバー(ボトムウインドウが設けられ
ている)も取り外された状態となっている。ここで、ボ
トムガラスとあるのは、2枚の窓ガラスのうち下側に位
置するガラスを指している。また、図8は、図7に図示
されたバーコードリーダの側面図と上面図である。
るミラーは図示3の内部に、サイドスキャナ部2を構成
するミラーは図示2の内部にそれぞれ設けられている。
また、下部フレーム41と上部フレーム42とは図中C
の位置で上下に分割される。下部フレーム41と上部フ
レーム42の内側の壁面には、ボトムスキャナ部3を構
成するミラーが取り付けられている。また、サイドウイ
ンドウ4が設けられたカバー部43は、図中Dの位置で
バーコードリーダ下部フレーム41と分割され、その内
部にはミラー系B27の一部を構成するミラーが貼り付
けられるミラーフレーム44が取り付けられる。
置で上下に分割した状態の、装置下部フレーム41の一
例を示す図面である。なお、サイドスキャナのカバー部
43も、図9では取り外されている。
ぼ中央部には、ポリゴンミラーが配置されている。な
お、図9ではポリゴンミラーが設置される台51は図示
されているが、ポリゴンミラー自体は図示省略してい
る。この台51の下面には、反射ミラー23から反射ミ
ラー24に向かうレーザ光を通過させるための隙間52
が設けられている。また、下部フレーム41には、ミラ
ー系A26あるいはミラー系B27を構成するミラー
が、合計9枚取り付けられている。このうち、ZB2、
VBRR、VBLL、HBR2、HBL2、ZML2、
ZMR2はミラー系A26を構成するミラーである。一
方、VSR1、VSL1はそれぞれミラー系B27の一
部を構成している。
41の側面に取り付けられており、バーコードリーダの
長手方向に沿って設けられる。また、ミラーZB2はそ
の反射面が上方を向くように配置されている。ZB2の
反射面の角度は、適宜調整可能となっている。ミラーV
BRR、VBLLは、下部フレーム41のサイドスキャ
ナ部からいちばん離れた面に、ポリゴンミラーと対向す
る向きに、反射面をやや斜め上方に傾けて配置されてい
る。
レーム41の側面に、やや斜め上方に反射面を向けて取
り付けられている。
A29がその一部に取り付けられている。図示されてい
る通り、プリント基板53は、検知器A29の受光面が
斜め下方を向くように、装置下部フレーム41に取り付
けられている。このような配置を取ることによって、装
置の奥行きを短くすることが可能である。
との間には、傾けて設置されたフレネルレンズ32が取
り付けられている。更に、フレネルレンズ32前面の光
軸上には、反射ミラー24が設けられている。
ジュールが収納されており、この位置からレーザ光が出
射されている。また、ミラーZB2の後ろ側(図示左
側)には反射ミラー23が取り付けられており、ミラー
ZB2と下部フレーム41との隙間を通るレーザ光を、
反射ミラーに向けて反射する。
Aの位置に埋め込まれている。検知器Bの受光面は図示
左側を向いており、検知器Bの受光面の前側には、凹面
鏡によって反射されるレーザ光を検知器Bに導くための
開口54が設けられる。開校54は、凹面鏡によって反
射光が集光される光路に合わせてV字状に形成されてい
る。また、検知器Bはプリント基板(図示b)に取り付
けられている。
を示す図面である。同様に、図11は下部フレームの側
面断面図である。
に、下部フレーム41のほぼ中央のややサイドスキャナ
部よりに、ポリゴンミラー25が備えられている。ま
た、フレネルレンズ32の後方には、底面ミラー33が
その反射面をやや上を向けて設置されている。一方、下
部フレーム41の底面には検知器B28が取り付けられ
ている。検知器B28は、プリント基板bに取り付けら
れている。また、検知器B28の受光面側には、ほぼV
字形に形成された開口部54が設けられており、凹面鏡
30からの反射光は、開口部54を介して検知器B28
に入射する。
23、24、フレネルレンズ32、ポリゴンミラー2
5、検知器A29、検知器B28、凹面鏡30は、それ
ぞれ下部フレーム41の中心線上に配置され、それぞれ
の光線の光軸が一致するようにされている。VLDモジ
ュール21、凹面鏡30は、ミラーZB2の下面に配置
されている。なお、ミラーZB2の一部は、VLDモジ
ュール21の配置が分かりやすいように図10では切り
取られている。
る通り、検知器B28は下部フレーム41の底面にある
ため、出射光、バーコードからの反射光などの光路をふ
さぐことがない。また、ミラーZB2は図示やや右上が
りに取り付けられている。反射ミラー23、24は、細
長いフレームの先端に取り付けられており、光線の通過
をなるべく阻害しないようにされている。
置・角度を規定するための突き当て部(図示c)が設け
られている。ミラーを下部フレームに取り付ける場合に
は、この突き当て部にミラーを突き当てて固定する。こ
れによって、それぞれのミラーは所定の向き・角度で下
部フレーム41に取り付けられる。
のであり、下部フレームも同時に図示されている。各ミ
ラーは上面フレーム42の内側に貼り付けられている。
上部フレーム42は、ZBR1、ZBL1、HBR1、
HBL1、VBR1、VBL1、VBR2、VBR2、
ZMR1、ZMR2の合計10枚のミラーを備える。こ
れらのミラーは、いずれもミラー系A26の一部を構成
するものである。いずれのミラーも、その反射面はやや
斜め下方、下部フレームに取り付けられたボトムスキャ
ナ部を構成する各ミラーに向けて配置されている。
内部に取り付けられるミラーフレーム44の4面図であ
る。ミラーフレームの内側には、ZHR、ZHL、ZR
R、ZLL、VSR2、VSL2、ZR、ZLの合計8
枚のミラーが取り付けられている。これら8枚のミラー
は、ミラー系B27の一部を構成している。図13の側
面図では、図示左側がオペレータの立ち位置側、あるい
はサイドウインドウ側に対応している。8枚のミラーの
うち、ミラーZR、ZLの反射面は斜め上方を向いてお
り、残り6枚のミラーの反射面はやや下方に向けられて
いる。更に、ZR、ZL以外の6枚のミラーの反射面
は、互いにやや内側に向けられている。
られるミラーのうち、上側6枚のミラーの形状と、貼り
付け位置の大まかな位置を示す図面である。これら6枚
のミラーは、ミラーフレーム44の内側に設けられた貼
り付け面に、接着剤等を用いて貼り付けられる。
ム42、カバー部43、ミラーフレーム44を組み上げ
た状態のバーコードリーダの側面断面図である。図15
に図示される通り、上部フレーム42に取り付けられた
ミラーは、その反射面がやや下向きに向いており、上部
フレームに取り付けられたミラーからの反射光が下部フ
レーム41に取り付けられたミラーに入射する。また、
ミラーフレーム44に取り付けられたミラーZR、ZL
の反射面の位置と、下部フレーム41に取り付けられた
ミラーVSR1、VSL1の反射面位置は、ほぼ同じ高
さに位置している。
面が下を向くように配置され、プリント基板もそれに合
わせてバーコードリーダに対してほぼ垂直となるように
配置されている。このような配置を取ることによって、
プリント基板を水平に配置した場合と比較して、装置の
奥行きを小さくすることができる。また、検知器A29
と検知器A29にバーコードからの反射光を導入するフ
レネルレンズ32、底面ミラー33は、ポリゴンミラー
25からミラーVSL1、ZL等に向けて反射される走
査光の経路を遮らない位置に設けられている。
サイドスキャナ部2の、読取窓から出射される走査光の
経路の概要を示した図面である。
ジュール21から出射されポリゴンミラー25の反射面
により反射されたレーザ光は、まず上部フレーム42に
貼り付けられたZBR、ZBL、HBR、HBL、VB
R1、VBL1、VBR2、VBL2、ZMR1、ZM
L1に走査される。走査の順は、ポリゴンミラー25が
時計方向に回転した場合には、ZMR1、VBR2、V
BR1、HBR1、ZBR1、ZBL1、HBL1、V
BL1、VBL2、ZML1の順である。
より反射された反射光は、下部フレーム41に取り付け
られたミラーに向けて照射される。
2によって上方に反射され、ボトムウインドウ5より走
査パターンZMRとして出射される。VBR2およびV
BR1により反射された走査光は、それぞれVBRRに
より上方に反射され、ボトムウインドウ5より走査パタ
ーンVBL2、VBL1として出射される。VBR2よ
りVBRRに入射する走査光と、VBR1によりVBR
Rに入射する走査光とは、その入射位置、角度が異なる
ため、ボトムウインドウ5からは異なる方向、角度を持
つ走査光として出射されることとなる。
HBR2により上方に反射され、ボトムウインドウ5か
ら走査パターンはHBRとして出射される。ZBR1に
よって反射された走査光は、ZB2によって上方に反射
され、ボトムウインドウ5から走査パターンZBRとし
て出射される。ZBL1、HBL1、VBL1、VBL
2、ZML1の場合も同様であり、ZBL1による走査
光はZB2により上方に反射され走査パターンZBLと
して出射され、HBL1による走査光はHBL2により
上方に反射され走査パターンHBLとなる。また、VB
L1、VBL2により反射された走査光は、互いにVB
LLによって上方に反射され、それぞれ走査パターンV
BL1、VBL2となる。続いてZML1によって反射
された走査光はZML2により上方に反射され、走査パ
ターンZMLとして出射され、一つの走査サイクルが終
了する。
ラーZML1で反射された走査光はボトムスキャナ部内
を横切るようにしてミラーZML2に到達する。このよ
うに一部の走査光はボトムスキャナ内を横切るため、特
にボトムスキャナ内は障害物を排除し、走査光を遮るこ
とがない空間を設ける必要がある。
リーダでは、例えば図15に示されるように、VLDモ
ジュール21、凹面鏡30などは図示左側に寄せ、検知
器B28は装置底面に取り付けられる。また、ポリゴン
ミラー25もボトムスキャナ部内の空間を遮ることがな
い位置に取り付けられている。
は、上下分割される下部フレーム41、上部フレーム4
2の内側の壁面に取り付けられている。このため、ミラ
ーを配置するための構造物を、ボトムスキャナ部の空間
内に設ける必要がなく、このようなミラーの配置によっ
てボトムスキャナ部内の空間を有効的に利用できるよう
になる。
リゴンミラー25によって反射された走査光は下部フレ
ーム41に取り付けられたVSR1、VSL1、ミラー
フレーム44に取り付けられたZR、ZLにまず入射す
る。走査の順序は、VSL1、ZL、ZR、VSR1の
順である。
は次いで、ミラーフレーム44に取り付けられた上側の
6枚のミラーにより反射される。まず、VSL1によっ
て反射された走査光は、VSL2によってほぼ水平方向
に反射され、サイドウインドウ4から走査パターンVS
Lとして出射される。ZLによって反射された走査光
は、まずZLLミラーに入射してサイドウインドウ4か
ら走査パターンZLLとして出射される。引き続いて、
ZLにより反射された走査光は、ZHLにより反射さ
れ、サイドウインドウ4から走査パターンZHLとして
出射される。
ずZHRにより反射され、サイドウインドウ4から走査
パターンZHRとして出射される。次に、ZRによって
反射された走査光はZRRによって反射され、サイドウ
インドウ4から走査パターンZRRとして出射される。
最後にVSR1によって反射された走査光はVSR2に
より反射され、サイドウインドウ4から走査パターンV
SLとして出射される。これによって、1つの走査サイ
クルが終了する。
れる走査パターンを示した図面である。既に述べた通
り、ボトムウインドウ5からは合計40本の走査線が出
射される。40本の走査線は、4本毎に10のグループ
にグループ分けされている。
ンからそれぞれ1本の走査線を代表させて描いた、ボト
ムウインドウ面での走査パターンの軌跡を示した図面で
ある。2本の走査パターンZMR、ZMLは、オペレー
タに対してほぼ垂直方向に向けて、ボトムウインドウ5
の長手方向のほぼ全域に渡って延びている。そのため、
バーコード読取対象の物品は、ボトムウインドウ5上の
どの位置を通っても、少なくとも走査パターンZMR、
ZMLによって走査される。
ZMR、ZMLに交叉するような方向に、やや斜め上が
りとなる軌跡を描いて走査される。図18に示されるよ
うな走査パターンを出射することによって、バーコード
リーダを通過するバーコードの角度が異なっても、いず
れかの走査パターンを構成する走査線がバーコードを走
査することができ、バーコードの読取性能を向上させる
ことができる。
は、それぞれミラー系A26を構成するミラー名称に対
応しており、対応する名称を持つミラーにより反射され
たものである。
れぞれ異なっているため、ボトムウインドウ5から出射
される各反射面に対応した走査パターンは、ポリゴンミ
ラーの反射面角度に応じて、4本の走査線がほぼ平行
に、所定の間隔だけ離れた位置を走査する。このよう
に、所定間隔離れた複数本の走査線によって一つの走査
パターンを構成することによって、更に走査線がバーコ
ードを走査する確率を高めることができ、バーコード読
取性能の更なる向上を図ることができる。
れる走査パターンを図示した図面である。サイドウイン
ドウ4からは、それぞれほぼ平行の所定間隔離れた4本
の走査線から構成される、6つの走査パターン(VS
R、VSL、ZRR、ZLL、ZHR、ZHL)が出射
される。これら走査パターンの名称は、それぞれサイド
スキャナ部を構成するミラーの名称に対応しており、図
19の場合と同様にそれぞれ同一の名称を持つミラーに
より反射されて発生した走査パターンである。一つの走
査パターン中の4本の走査線は、ボトムウインドウ5か
ら出射される走査パターンの場合と同様に、ポリゴンミ
ラー25の各反射面の角度の違いによってその走査位置
が規定されている。
インドウ面でのパターンであるが、前述の通りミラーフ
レーム44に取り付けられたミラーは内側を向いている
ために、サイドウインドウ面から離れるに従って、それ
ぞれの走査パターンが接近してくる。そして、最もバー
コードの読取に適した位置で、6つの走査パターンが最
も接近し、サイドパターンによりバーコードリーダを通
過するバーコードが走査される確率がこの位置で最も高
くなる。
ターンも、サイドウインドウ4から出射される走査パタ
ーンも、その中心線に対して左右対象になるように配置
されている。そして、ボトムパターン、サイドパターン
ともに、少しずつ異なった方向、角度の走査パターンに
よって構成されているため、バーコードリーダ上を通過
するバーコードの傾き方によらず、いずれかの走査線の
少なくとも一本がバーコードを横切るように走査する可
能性が非常に高くなる。
れる走査パターン(ボトムパターン)と、サイドウイン
ドウ4から出射される走査パターン(サイドパターン)
とのうち、それぞれ片側(左側)のパターンのみを表示
した図面である。前述の通り、それぞれの読取窓から出
射される左右の走査パターンは装置の中心線に対して対
象であり、右側の走査パターンについては、図21に図
示されたパターンを折り返したような形となる。
ターンVSL1ならびにVSL2が図示されている。V
SL1は、サイドウインドウに近い位置に、やや右肩上
がりの走査軌跡を描く。一方、VSL2はVSL1より
もオペレータよりの位置を、VSL1と同様にやや右肩
上がりの走査軌跡を描く。
ている。ZMLは、ボトムウインドウの長手方向をほぼ
横切るような軌跡を描く。これによって、物品がボトム
ウインドウ5上のどの位置を通過しても、少なくとも走
査パターンZMLによって物品が走査される。
Lを図示した図面である。HBLについては、ボトムウ
インドウの左側のサイドスキャナ寄りの位置を、やや左
上がりの走査軌跡を描いて走査される。一方、ZBLは
ボトムウインドウの右側のオペレータ寄りの位置を、や
や左肩上がりの走査軌跡を描いて走査される。
る走査パターンのうち、左側のパターンを図示した図面
である。走査パターンVSLは、サイドウインドウの縦
方向に延びており、やや左肩上がりの走査軌跡を描く。
また走査パターンZLLは、右肩上がりの走査軌跡を描
く。また、ZHLは、サイドウインドウのほぼ中央の上
側を、やや右肩上がりの走査軌跡を描く。
によって、バーコードリーダを通過する物品に対して、
ポリゴンミラー25が一回転する毎に、2方向から合計
64本の走査線が照射される。物品を走査する走査線の
数が多く、またその走査方向・角度が様々な方向に設定
されればされるほど、バーコード面を走査線が通過する
確率は高くなり、バーコードの読取が成功する可能性も
これに応じて高くなる。
を用いて、VLDモジュール21から出射されるレーザ
光の軌跡を描いた図面である。なお、図の場合には上部
フレーム42に取り付けられたミラー、ミラーフレーム
44に取り付けられたミラーについては図示省略してい
る。VLDモジュール21には、レーザ光の出射角度を
変えビーム径を変換する作用をなすプリズム61と、レ
ーザ光を2分割するハーフミラー22とを備える。
を透過したレーザ光はやや上向き方向に出射され、凹面
鏡30の中央部に設けられたスルーホール31を通過し
て、ポリゴンミラー25に入射する。ポリゴンミラー2
5によって反射されるレーザ光は、ボトムスキャナ部3
を構成するミラー群に向けて照射される。
たレーザ光は、ミラーZB2と下部フレーム41との隙
間を介して反射ミラー23に入射し、反射ミラー23に
よって反射された後に、ポリゴンミラー25が設置され
た台51の下部の隙間52を通って反射ミラー24に入
射する。反射ミラー23から反射ミラー24に出射され
るレーザ光は、ほぼ水平方向に出射される。
リゴンミラー25に向けて、斜め上方に反射する。ポリ
ゴンミラー25に入射したレーザ光は、サイドスキャナ
部2のミラー系を構成するミラー群に向けて反射され
る。
ぞれの走査光は、図22では水平よりもやや斜め上方に
出射されているが、このポリゴンミラー25からの反射
光の反射方向はポリゴンミラー25の反射面の角度に応
じて決定される。
ム41の斜視図であり、VLDモジュール21から出射
したレーザ光のポリゴンミラーまでの経路を図示した図
面である。なお、図23においては、光線の軌跡が分か
りやすいようにポリゴンミラー自体は図示省略し、ポリ
ゴンミラーが設置される台51のみを図示している。ま
た、凹面鏡は、ミラーZB2の下部に設けられているた
め、図示省略されている。
23により反射されたレーザ光は、台51の下部の隙間
52を通って反射ミラー24に入射し、反射ミラー24
によりポリゴンミラー25に向けて、斜め上方に反射さ
れる。一方、凹面鏡のスルーホールを介して出射された
レーザ光は、ポリゴンミラーに直接入射する。
に上部フレーム42、サイドスキャナ部2のカバー部4
3が取り付けられた状態の、バーコードリーダの側面断
面図であり、図23はボトムスキャナ部3から出射され
る走査光の経路を、図24はサイドスキャナ部2から出
射される走査光の経路をそれぞれ示している。
ルーホール31を介してポリゴンミラー25によって反
射されたボトムスキャナ部3の走査光は、上部フレーム
42に取り付けられたミラーによって一旦下方に折り返
されるように反射され、下部フレーム41に取り付けら
れたミラーによって上方に、ボトムウインドウ5の方向
に反射される。
25による走査光は、ミラーZBL1に入射し、ZBL
1によって反射されてミラーZB2に入射する。ZB2
は、入射した走査光を斜め上方に反射して、走査光がボ
トムウインドウ5より出射される。
ー23、24を介してポリゴンミラー25により反射さ
れる走査光は、下部フレーム41に取り付けられたミラ
ーVSL1、あるいはミラーフレーム44に取り付けら
れたミラーZLによって上方に反射された後、ミラーフ
レーム44に取り付けられた他の6枚のミラーによっ
て、ほぼ水平方向に、サイドウインドウ4から出射され
る。
25による走査光はミラーZLに入射して、上方(ほぼ
垂直方向)に反射される。その後、ミラーフレームに取
り付けられたミラーZHLに入射して水平方向に反射さ
れることによって、走査パターンZHLを構成する走査
光が発生する。
ーダと従来のバーコードリーダのそれぞれのボトムウイ
ンドウから出射される走査パターンの比較であり、図2
6aは本実施形態による走査パターンを、図26b、c
はそれぞれ従来のバーコードリーダによる走査パターン
を示している。従来のバーコードリーダと比較して、本
実施形態によるバーコードリーダのボトムウインドウか
ら出射される走査パターンは、その本数も多く、方向も
様々な方向に向けられている。従来例(1)の場合には
走査線は合計12本、従来例(2)の場合には走査線は
合計24本に過ぎない。従って、本実施形態によるバー
コードリーダの方がよりバーコードが走査される確率が
高くなり、バーコードの読取性能が高くなる。
は、その長さが従来の読取装置よりも長くなっている。
そのため、バーコードを読み取るために物品を通過させ
るボトムウインドウ5の範囲が広くなる。そのため、そ
れだけ読取作業の操作性を高めることができる。
施形態によるバーコードリーダのバーコード読取範囲の
大きさの違いを説明する図面である。図27に示される
読取範囲は、例えば垂直方向に立てたバーコードを、水
平面上で360°回転させた場合に、確実にバーコード
を読み取ることができる範囲のことを指している。
窓の大きさは6インチ×6インチであり、読取窓の長さ
が短いため、特に奥行き方向の読取可能範囲が必然的に
狭くなる。そして、読取領域はサイドウインドウ4側に
よっているため、オペレータは物品をよりサイドウイン
ドウ4に近づけて物品を通過させる必要があるが、人に
よってはこの範囲に届かないことがあり、読取動作の操
作性があまりよくない。これに対して、本実施形態によ
るバーコードリーダは、読取窓は4インチ×7インチの
大きさであるため、奥行き方向の読取可能範囲がオペレ
ータ側に広くなる。そのため、手が短いような人でも読
取可能範囲内に物品を通過させやすくなる。
合には、読取窓の奥行き方向の長さは長い方が読取窓か
ら出射される走査光が物品を走査する可能性が高くな
る。しかし、幅方向の長さ、つまり物品の通過方向と一
致する方向に関しては、それほど幅がなくても読取性能
に関しては問題がない。一方、サファイアガラスは高価
であり、その価格は面積が広くなるほど高くなる。その
ため、6インチ幅の読取窓はコストの面からも不利であ
り、また不必要な幅を持つことになる。
は、読取性能を維持するのに必要な4インチ幅を持って
おり、読取性能を低下させることはなく、またガラスの
価格が高くなることを抑えることができるというメリッ
トももつ。
ーダにおける、バーコードからの反射光の経路を示す図
面であり、ポリゴンミラー25にバーコードからの反射
光が入射する所から図示されている。ボトムウインドウ
から入射した反射光は、ミラー系Aによって反射された
後、ポリゴンミラー25に入射する。ポリゴンミラー2
5の反射面によって反射されたバーコードからの反射光
は、凹面鏡30に入射する。凹面鏡30によってポリゴ
ンミラー25からの反射光が反射集光され、検知器B2
8に受光する。
光は、ミラー系Bにより反射された後、ポリゴンミラー
25に入射する。ポリゴンミラー25の反射面により、
下方に反射されたバーコードからの反射光は、フレネル
レンズ32に入射する。フレネルレンズ32は、ポリゴ
ンミラー25からの反射光を集光し、底面ミラーC33
に入射させる。底面ミラーC33は、検知器A29の受
光面に向けて、バーコードからの反射光を反射させる。
光が絞れる位置までの光路長の関係を示した図面であ
る。図29において、a−b−c−dはサイドウインド
ウ4から出射される走査光を示しており、e−f−g−
hはボトムウインドウ5から出射される走査光を示して
いる。
−c−dの光路長の方が、e−f−g−hの光路長より
も長くなっている。これは、レーザ光源(図示LD)が
図示左下に設けられているためである。
(詳細説明は後述)がレーザ光源に近い位置にある場合
には、レーザビームによるバーコードの読取領域はレー
ザ光源からの距離に依存して決定される。そのため、レ
ーザ光源のバーコードリーダ内での取り付け位置が、バ
ーコード読取領域の大きさの決定に寄与してくる。
が最も絞れる位置までの距離は、dの場合もhの場合も
等しいが、レーザ光源の配置の関係から、ポリゴンミラ
ー25を基準にしたa−b−c−dとe−f−g−hの
2つの光路長が変わってくる。a−b−c−dとe−f
−g−hの光路長差は、レーザ光源からポリゴンミラー
までのa’−aの光路長と、レーザ光源からミラーa’
を介したポリゴンミラーまでのa’−a”−eの光路長
との差によって吸収されている。なお、図29の場合に
は、読み取り窓の奥行き方向の長さがそれほど長くない
場合を図示している。
くなった場合には、ミラーfを図29と同じ位置に取り
付けることができない。つまり、読み取り窓の長さが長
くなった分、ミラーfを図示右側に移動させないと、ミ
ラーfが走査光の経路を邪魔してしまい、走査光の出射
を妨げてしまうからである。そのため、図30の場合に
はミラーfが図29の装置よりも図示右側に移動されて
いる。レーザ光源から点dまでの光路長と点hまでの光
路長は等しいが、ミラーfが図示右側に移動してしまっ
たため、a−b−c−dの光路長よりもe−f−g−h
の光路長の方が長くなる。そのため、図30の場合には
レーザ光源を図29と同じ位置に取り付けることができ
ない。
ダでは、レーザ光源をバーコードリーダの図示右側に設
置する。このような光源配置によって、a−b−c−d
の光路長とe−f−g−hの光路長との差を、a’−
a”−aとa’−eとの光路長差で吸収させることがで
きる。
備えられているため、その内部に十分なスペースを取る
ことができない。そのため、レーザ光源の出射光の光路
長をかせぐために、サイドスキャナ部2内でレーザ光を
引き回すことは困難である。本実施形態による装置(図
30)の場合には、レーザ光源を装置の図示右側に設け
ることによって、光路長を調整するためのレーザ光引回
しのためのスペースを確保することができる。
ャナ部2に供給されるレーザ光を、ポリゴンミラー25
の下面を通過させて、ポリゴンミラーの回転軸と交差す
るようにしている。仮にサイドスキャナ部2に供給され
るレーザ光を、ポリゴンミラー25の上部を通過させた
場合には、サイドスキャナ内部でレーザ光を走査光学系
に導くためのミラー(ミラー系B)の配置が難しくなる
という問題が生じる。しかし、本実施形態の場合には、
ポリゴンミラーの下をレーザ光を通過させることによっ
て、このような問題の発生を防止している。
一例について説明した図面である。図31の場合には、
ポリゴンミラー25’によって反射された走査光がパタ
ーン発生ミラー71に入射、下方に反射され、更に底面
ミラー72により上方に反射されてボトムウインドウ
5’から出射される。バーコードからの反射光は、出射
光と同一経路を通ってポリゴンミラー25’に到達し、
検知器73に向けて反射される。
ンズ74によって集光され、反射面が斜め下方を向けら
れたミラー75によって下方に反射され、検知器73に
到達するによって受光される。
ミラー71、底面ミラー72が配置されている関係上、
レンズ74をポリゴンミラー25’にあまり近づけるこ
とができない。そのため、バーコードリーダの奥行き方
向の寸法をあまり小さくすることができず、図31の装
置の場合には450mm以上の奥行きを必要としてい
た。
の幅は例えば550mm程度の幅にすることができる。
この場合には、バーコードリーダの幅をそれほど抑えな
くとも、精算カウンタにバーコードリーダを設置するこ
とが可能である。しかし面積が狭い店舗、特に日本国内
の店舗の場合には精算カウンタ幅が450mm〜480
mmと狭い場合もある。この場合には、図31のバーコ
ードリーダを精算カウンタに設置することができなくな
る。
ーダの受光素子の配置を説明した図面である。既に述べ
ている通り、本実施形態による検知器B28は、バーコ
ードリーダの底面に設けられている。そして、凹面鏡3
0を用いてポリゴンミラー25からの反射光を、バーコ
ードリーダの真ん中あたりに折り返すようにして反射し
ている。
射するために、ポリゴンミラー25により反射された走
査光は、上部フレームに取り付けられたミラーaにより
一旦下方に反射された後、例えば凹面鏡30、VLDモ
ジュール21の上に設けられたミラーZB2により上方
に反射される。
光を出射させるために図31の底面ミラーに相当するミ
ラーを持たず、バーコードリーダの底面には走査光の発
生に寄与する光学系が配置されていない。そのため、バ
ーコードリーダ底面に検知器B28を配置することがで
き、凹面鏡30を用いてポリゴンミラー25によって反
射された反射光を内側に折り返して反射することができ
る。そして、このような光学系配置をしているため、ボ
トムウインドウ5の奥行きが7インチと長くなっている
にもかかわらず、装置の奥行き方向の長さを従来の装置
よりも短くすることができ、図32の装置の場合には装
置奥行きを440mm以下とすることができる。
正面図と側面図である。凹面鏡30の中心付近には既に
述べた通りスルーホール31が設けられている。また、
凹面鏡30は、凹面鏡をバーコードリーダのフレームに
取り付けるための取り付け金具75に取り付けられてい
る。取り付け金具75はU字状に折り曲げられており、
取り付け金具75の弾性によって凹面鏡30を図示右側
に付勢されている。
合っている必要があるが、各部の取り付け誤差などによ
って凹面鏡30の焦点が検知器Bの受光面から外れてし
まうことがある。本実施形態による凹面鏡は、その水平
方向・垂直方向の取り付け角度を調整可能な機構を備え
る。
ーダの底面を見た図面である。バーコードリーダ底面に
は、凹面鏡の角度を調整するためのネジが合わせて3つ
備えられている。調整ネジαは、凹面鏡の垂直方向の位
置を合わせるためのネジである。また調整ネジβは、凹
面鏡の水平方向の位置を合わせるためのネジである。
めの図面である。取り付け金具75の折り返し部75’
には、両端付近にネジ穴76が設けられ、中心付近には
支点となる穴77が設けられている。一方、バーコード
リーダのフレーム41には、突起78と2つのバカ穴7
9が設けられている。
1の突起78にはめ込まれ、凹面鏡30は突起78を中
心にして水平方向に回動可能となっている。凹面鏡30
の水平方向の位置合わせは、支点(突起78)を中心に
して凹面鏡30を回動させ、検知器Bの受光面に凹面鏡
30の焦点が位置するように調整した後、調整ネジβに
よって取り付け金具75をフレーム41に対して固定す
る。
具75の弾性によって、図35の場合には図示手前側に
付勢されている。調整ネジαの先端は、凹面鏡30の裏
面に突き当てられている。凹面鏡30の垂直方向の角度
を調整するためには、調整ネジαの繰り出し量を調整し
て、付勢されている凹面鏡30を前後方向に移動させ
る。
て、凹面鏡30によって反射される光を、検知器Bの受
光面に、簡単な作業で合わせることが可能となる。
射光を入射させるCミラー33の上面図と側面図であ
る。Cミラー33の底面には、取り付け金具80が取り
付けられている。Cミラー33は、装置フレームに対し
て取り付け金具80を介して取り付けられる。取り付け
金具80はU字状に折り曲げられており、Cミラー33
は金具の弾性によって下方に付勢されている。Cミラー
33の傾きと水平方向の角度も、調整可能となってい
る。
図面であり、調整ネジαと2本の調整ネジβが図示され
ている。調整ネジαはCミラー33の傾きを調整するも
のであり、調整ネジαの先端はCミラー33の底面に突
き当てられている。調整ネジαの繰り出し量を調整する
ことによッテ、Cミラー33の傾きを調整し、反射光の
反射方向を調整できる。
り付け金具80の両端付近に設けられたネジ穴に、バカ
穴を介してねじ込まれている。取り付け金具のネジ穴
は、凹面鏡の取り付け金具と同様の形状をしている。取
り付け金具80は、凹面鏡の場合と同様に支点を中心に
して水平方向に回動可能となっており、Cミラー33の
向きを調整した後、調整ネジβによって取り付け金具8
0を装置フレームに対して固定する。
ーダのボトムウインドウ5面について説明した図面であ
る。ボトムウインドウ5が設けられた底面81には、断
面形状が三角形をした、装置短手方向に延びる突起82
が設けられている。
ードリーダ上の空間を物品を通過させるが、オペレータ
によっては底面に物品を接触させて物品を移動させるこ
とがある。その場合に、ボトムウインドウ5が設けられ
た底面がまっ平らであると、底面と物品との接触面積が
大きくなって物品と底面との摩擦力が大きくなってしま
い、物品を通過させることが容易ではなくなる。
形態のバーコードリーダでは、ボトムウインドウ面81
に突起82を設け、物品と底面との接触面積を小さくす
ることによって物品と底面81との摩擦力を低減してい
る。突起82の延びる方向は、物品の通過方向と一致し
ており、摩擦力の低減をより効果的に実現することがで
きる。
ドで形成することができ、その他にも底面に突起を形成
する部材を貼り付けたりしてもよい。
も集中しており、最も読取確率が高くなる位置(最適読
取位置)が存在する.本実施形態では、図38の突起8
2を利用して、最適読取位置がどの位置にあるのかをオ
ペレータが認識しやすくしている。
では、突起82が並べられる間隔を狭くしている。一
方、最適読取位置を外れた部分(図中84)では、突起
82の間隔は最適読取位置83での突起間隔よりも広げ
られている。このようにボトムウインドウ面81上に設
けられた突起82の間隔によって最適読取位置を知らせ
ているため、オペレータは最適読取位置がどの位置にあ
るかを容易に認識することができる。
は、物品が突起82の間に落ち込んでしまうなどの問題
が生じ、バーコード読取の操作性が低下する恐れがあ
る。そのため、突起82の間隔はあまり離れていないこ
とが望ましい。これに対して、最適読取位置については
突起82の間隔を狭くしているため、物品を最適読取位
置を通過させる際の操作性向上も図ることが可能であ
る。
である。バーコードリーダのプリント基板には、光検知
器A、Bが接続される光検知回路1、2、VLDモジュ
ールが接続されるVLD、モータが接続されるMoto
rが備えられ、これらを介してプリント基板に備えられ
制御部が各部の動作を制御する。またプリント基板に
は、電源を供給するための電源ケーブル用コネクタ(図
中power supply)、読み取られたバーコー
ド情報をPOSターミナル等に転送するためのインター
フェース(I/F)ケーブル用コネクタ(図中POSt
erminal1)、スケール装置に電源を供給するた
めの電源供給用コネクタ(図中Scale)、ハンドヘ
ルド式のスキャナを接続可能にするためのコネクタ(図
中ハンドヘルドスキャナ)等、外部と接続されるコネク
タが必要となる。これらのコネクタは、メインプリント
基板(Main PCB)に備えられることが多い。
プリント基板85はサイドスキャナ部2の背面に、縦向
きに設置されていたが、この場合コネクタ86が下方を
向いてしまう。そのため、各種コネクタ86にケーブル
を接続する必要がある場合には、ユーザは接続すべきコ
ネクタ種別を確認するために、図40に示されるように
バーコードリーダを持ち上げて傾ける必要があった。
などに埋め込み式に設置されているため、バーコードリ
ーダを持ち上げて傾ける作業を行うことは非常に困難で
あり、ケーブル接続の作業性が非常に劣っていた。
ダのケーブル接続を説明する図面である。本実施形態に
よるバーコードリーダは、メインプリント基板85が装
置の底面に、横置きに配置されており、コネクタ86も
側面を向いている。そのため、ユーザがコネクタ種別を
確認する場合にも、バーコードリーダを水平に設置した
ままの状態で、コネクタ86を確認することができ、コ
ネクタの接続作業を効率的に行うことができる。
ーダの背面であり、各種コネクタが横向きに配置されて
いるところを図示したものである。装置背面には、DC
電源が接続される電源ケーブル接続コネクタ87、イン
ターフェースコネクタ88等図43は、メインプリント
基板85が搭載された状態のバーコードリーダの裏面を
図示した図面である。プリント基板85には、図42に
て図示された各種コネクタ89が取り付けられている。
また、バーコードリーダからは、ポリゴンモータに接続
されるモータケーブル等が引き出されており(図44は
メインプリント基板85を取り外した状態のバーコード
リーダ裏面を示す)、メインプリント基板85にこれら
のケーブルが接続される。
明した図面である。レーザモジュールは、半導体レーザ
91、コリメータレンズ92、アパーチャ93を備えて
いる。半導体レーザ91から出射されるレーザ光は所定
の発散角により発散しているため、コリメータレンズ9
2でレーザ光を絞った後、アパチャ93によってビーム
を成形し、バーコード読取領域にレーザ光が出射され
る。
ザ光は、図46に示されるように縦方向と横方向とでそ
の発散性が異なっている。横方向はおよそ5°〜11°
の発散角を持っているのに対し、縦方向の場合にはおよ
そ24°〜37゜の発散角を持っている。また半導体レ
ーザは個体差が大きく、上記の発散角も個々の半導体レ
ーザによって大きく違ってくる。
は、アパチャ93の径などに依存しており、アパチャ9
3によってビーム径を成形している。図45bは、アパ
チャによって成形された後に出射されたレーザ光を用い
た場合の、アパチャからの距離とビーム径との関係を図
示した図面である。バーコード読取に最適なビーム径を
550μmとすると、バーコードの読取可能領域は例え
ば図45bに示された範囲となる。ビーム系があまり大
きくなってしまうと、特にバー同士の間隔がせまくバー
幅の狭いバーコードを認識することが出来なくなってし
まい、バーコード読取効率が低下してしまう。そのた
め、読取領域におけるビーム径はできるだけ絞れた方が
望ましい。
レーザ光の縦方向と横方向との発散角が異なることによ
る問題点を図47を用いて説明する。図47に示される
ように、例えばビームの発散角が小さい横方向について
は最適なビーム径が得られる場合であっても、縦方向に
ついては発散角が大きいためアパチャ93に入射するビ
ーム径は大きくなる。アパチャ93の径はビーム成形を
行うという目的から縦・横同一径となっている。そのた
め、特に縦方向についてはアパチャ93によってレーザ
光が蹴られてしまい、レーザ光の利用効率が低下してし
まうという問題があった。最も利用効率が悪い場合に
は、せいぜい18%の利用効率を実現できるに止まって
いた。
チャ93の径を大きくする、コリメータレンズ92のf
値を小さくする(焦点距離を短くする)、あるいは半導
体レーザとコリメータレンズとの距離を話す、などの対
策がある。
て、縦方向の光の蹴られが少なくなり、光利用効率を向
上させることができる。しかし、アパチャ93の径が大
きいことから、ビーム系をなかなか絞ることができず、
図48に示されるように最適読取となるビーム径550
μmとなる範囲は、図45bのものよりも範囲が狭くな
り、最もビーム系が絞れる位置が図45bのものよりも
遠い位置となってしまう。そして、横方向については、
アパチャ径が大きくなることによってビームがほとんど
そのままアパチャ93を通過してしまい、ビームの成形
が実質的にできなくなってしまう。
た場合には、f値が大きなレンズを用いた場合よりもよ
り手前でビーム径が最も絞れる。この場合には、図49
に示されるように、ビームの発散角が大きな縦方向に関
しては、ビーム形状、光使用効率共に理想的なものとす
ることができ、光の利用効率については特に問題はな
い。しかし、発散角が小さな横方向に関しては、アパチ
ャ93によってビームが殆ど蹴られなくなり、ビーム成
形ができないため、ビーム形状が崩れるという問題が生
じる。そのため、横方向に関しては、ビームは読取空間
よりも手前の空間で結像してしまい、縦方向と横方向と
の結像位置が異なってくるために、読取範囲も狭くなる
(図48)。
との間隔を離した場合についても、コリメータレンズ9
2のf値を小さくした場合と同様の問題が発生する。
には、レーザ光の利用効率を高めるとともに、バーコー
ドが最適に読み取ることができる読取範囲をできるだけ
広くする必要があった。
記の問題を解決可能とし、バーコード読取のための所定
の分解能を達成できるビーム径を確保しつつ、光量マー
ジンを拡大することができるレーザモジュールを実現し
ている。本実施形態によるレーザモジュールでは、縦方
向・横方向のビーム径を同一径とすることによって、ア
パチャによる蹴られ量を小さくするとともに、最適なビ
ーム径を確保できる範囲を広げている。
レンズを用いた場合の問題点と、その解決方法について
説明した図面である。図50のレーザモジュールの場合
には、ビームの発散角が小さな横方向については、ビー
ム形状については問題は生じることはなく、またアパチ
ャ93によるけられに基づく光使用効率も理想的なもの
とすることができる。しかし、ビームの発散角が大きな
縦方向に関しては、ビーム形状については問題はないも
のの、アパチャによる蹴られ量が多くなり、光使用効率
が低下してしまう。
ーム径を、光量を減少させることなく小さく変え、横方
向のビーム径とほぼ同一径とすることができればよい。
図である。図51には、直角プリズム94が図示されて
いる。この直角プリズムに対して所定の角度でレーザ光
を入射させると、直角プリズム94によってレーザ光が
屈折される。
それぞれの発散角の比に等しい。前述の発散角の範囲の
特定の値を用いた場合、縦方向と横方向の発散角の比、
即ちビーム径の比は2.7:1という値が導き出され
る。そこで、ここでは縦方向のビーム径を、2.7:1
の比で縮小する必要がある。
ると、その屈折角度に応じて直角プリズム94から出射
されるビームの径が変換される。ここで、前述の2.
7:1のビーム径縮小を実現する例が、図51aに図示
されている。
670nmのものが使用去れている。また、直角プリズ
ム94を構成するガラスの屈折率をn=1.5134の
ものとし、直角プリズムの角θの角度を37.828°
とした場合、レーザ光を直角プリズム94の面aに直角
に入射させたときに、レーザ光は直角プリズム94の斜
辺の垂線に対して68.15°の角度で出射する。ここ
で、図示平面方向が、レーザ光の縦方向に対応してい
る。このとき、コリメータレンズ92から直角プリズム
94に入射したビーム径と、直角プリズム94から出射
するレーザ光の径との比を、図51bに示されるよう
に、2.7:1とすることができる。
は何ら作用しないため、ビーム径は変換されず、半導体
レーザ91から出射されたビーム径が維持される。
レンズ92、アパチャ93、直角プリズム94の配置例
を図示した図面である。このように、直角プリズムを用
いることで縦方向のビーム径を縮小し、横方向のビーム
径と同一(あるいはほぼ同一)とすることによって、ア
パチャによる蹴られ光量を低く押さえ、光使用効率を向
上させることができる。
(f=3.6mm)を用いた場合の問題を解決するため
の構成であり、対象となるレーザモジュールは図49に
図示されたものである。
が生じず、横方向についてはアパチャ94が殆ど作用せ
ずビーム成形ができないという問題があった。そこで、
図53の場合には横方向のビーム径を拡大している。
合、使用される直角プリズム94は図51と同じもので
よい。図51との相違点は、直角プリズム94の配置の
仕方にある。図53の場合には、直角プリズム94の斜
辺に、垂線に対して68.15°でレーザ光を入射させ
ている。ここで、図示平面方向がレーザ光の横方向に対
応している。これによって、横方向のビーム径を2.7
倍に拡大することができる。
導体レーザ91、コリメータレンズ92、アパチャ93
を配置した状態を示す図面である。図54に図示される
ように、直角プリズム94を用いることによって、横方
向のビーム径を拡大することが可能となり、アパチャ9
3に入射するビーム径を、横方向・縦方向ともに同じ大
きさとすることができる。
ーザモジュールとの位置関係に応じては、直角プリズム
から出射されてアパチャに到達するレーザ光の径が必要
以上に大きく(あるいは小さく)なってしまう可能性が
あるなど、様々な問題が生じる。
面である。例えば直角プリズム94に入射する入射光が
平行光でなかった場合には、レーザ光が焦点を結ぶ位置
は半導体レーザ91とコリメータレンズ92との距離関
係によって決まりり、本来はf1であるべき焦点位置が
f2となってしまう可能性がある。
うに、直角プリズムによりビームが変換される方向に、
コリメータレンズ92をその光軸を中心にして回転可能
とすることによって解決できる。即ち、コリメータレン
ズ92の傾きに応じて、直角プリズムに到達するビーム
径を小さくすることができる。そのため、特に直角プリ
ズムがレーザモジュールに接着・固定されており、直角
プリズム94を調整することができないような場合に特
に有効である。
角プリズム94に到達するレーザ光のビーム径を縮小す
ることによって、アパチャ93に到達するレーザ光のビ
ーム径拡大を相殺することができる。
明したが、これは直角プリズムを用いることによって頂
角を最も小さくすることができ、レーザモジュール全体
を小さくすることができるためである。特にレーザモジ
ュールの小型化などを図る必要がない場合には、図56
に示されるような直角ではないプリズムを用いても、何
ら差し支えはない。図の場合には角aと角bとの角度が
それぞれ異なるプリズムが図示されている。
ーム径変換例を示した図面である。図57の場合には、
シリンドリカルレンズ95a、95bを用いている。シ
リンドリカルレンズを用いた場合には、直行する軸のう
ち一方の軸に関してのみ集光作用を持つため、縦方向
(横方向)のレーザ光のビーム径縮小(拡大)に適用す
ることができる。
手段について説明した図面である。図57aでは、シリ
ンドリカル凸レンズ95aとシリンドリカル凹レンズ9
5bとを組み合わせている。レンズの配置の順序は、半
導体レーザ91に近い順にコリメータレンズ92、シリ
ンドリカル凸レンズ95a、シリンドリカル凹レンズ9
5bの順である。
ザ光は、シリンドリカル凸レンズ95aによって縦方向
のみが更に絞られる。横方向はコリメータレンズ92の
みによって絞られるだけであるが、縦方向はコリメータ
レンズ9とシリンドリカル凸レンズ95aとによって絞
られるため、シリンドリカル凸レンズ95aによる作用
を受けない横方向のビームとくらべて、縦方向の出射レ
ーザ光は手前で結像してしまう。この状態では、アパチ
ャ93に入射するビーム径が横方向のビームよりも小さ
くなり、読取空間に出射されたビームの形状が崩れてし
まうという問題が生じる。
ドリカル凸レンズ95aの後段にシリンドリカル凹レン
ズ95bを設けている。シリンドリカル凹レンズ95b
によって、シリンドリカル凸レンズ95aにより絞られ
たビームの絞られる度合いを小さくする。図57aで、
横方向のビームは点線で図示されている。図57aに示
されるように、シリンドリカル凸レンズ95a、凹レン
ズ95bの作用によって、アパチャ93に入射するビー
ム径を、横方向・縦方向ともにほぼ同じ形状にすること
ができる。
する手段について説明した図面である。図57bの場合
には、半導体レーザ91を出射したレーザ光は、コリメ
ータレンズ92、シリンドリカル凹レンズ95b、シリ
ンドリカル凸レンズ95aの順で通過して、アパチャ9
3に入射する。図57bで、実線は横方向のビームを、
点線は縦方向のビームをそれぞれ示している。
ビームは、シリンドリカル凹レンズ95bにより所定の
倍率で拡大される。一方、縦方向のビームはシリンドリ
カル凹レンズ95bの作用を受けないため、横方向のビ
ームをより絞ることができる。
凹レンズ95bによって広げられるのに対し、縦方向の
ビームはシリンドリカル凹門図95bの作用を受けない
ために、横方向のビームの方がより遠い位置で結像する
こととなる。そのため、横方向のビームが読取空間に出
射された場合にビーム形状が崩れてしまう可能性があ
る。
リンドリカル凹レンズ95bの後段にシリンドリカル凸
レンズ95aを入れ、ビームの補正を行っている。シリ
ンドリカル凸レンズ95aによって、横方向のビームの
広がり度合いを小さく抑える、あるいは集光することに
よって、ビームの収束度合いを横方向・縦方向ともに同
じ程度にすることができる。
シリンドリカルレンズを用いているが、図57cに示さ
れるように、2つのシリンドリカルレンズを貼り合わせ
たようなシリンドリカル両面レンズ95cを用いること
も可能である。ただし、この場合には2つのレンズ面の
距離か小さくなり、さらに同一媒質内でビーム変換が行
われるために、2枚のシリンドリカルレンズを使用する
場合と比較して、曲率半径の小さいレンズ面を成形する
必要がある。
されたレーザ光を分割し、それぞれ異なる走査線A、B
を発生させるための手段について説明した図面である。
ザ光は、ビーム分割手段22によって2本のビームに分
割される。2本のビームは、凹面鏡30の中心位置に設
けられた小型の反射ミラー30’によってポリゴンミラ
ー25に向けて反射される。ポリゴンミラー25によっ
て反射されたレーザ光は、走査線分割ミラー26によっ
て反射されて読取窓から出射されて、一方は走査線A、
他方は走査線Bとなる。
ー25によって凹面鏡30に入射する。走査線Aに対応
する反射光は、凹面鏡30によって光検知器Aに入射
し、走査線Bに対応する反射光は凹面鏡30によって光
検知器Bに入射する。
である。図59aでは、レーザモジュール21から出射
されたレーザ光は、ハーフミラーによってビームAとビ
ームBとに分割される。図59bの場合には、レーザモ
ジュールから出射されたレーザ光は、ハーフキュープあ
るいはPBSによってビームAとビームBとに分割され
る。
コリメータレンズ等を組み込んだ本実施形態によるVL
Dモジュールの2面図である。図において、101は半
導体レーザであり、102はコリメータレンズである。
コリメータレンズ102は例えばアルミなどのブロック
103内に収められている。ブロック103は、図示左
右方向に位置を調整することができ、レーザ光の焦点位
置の調整をこれにより行う。ブロック103は、弾性を
持った付勢板104により、上方から付勢されており、
これによってブロック103の位置が固定されている。
ザ101を出射したレーザ光は、直角プリズム105に
入射する。
ザ光は、アパチャ106によってビーム成形がなされ、
ハーフミラー107によってビームAとビームBとに分
割される。
30のスルーホール31を通してポリゴンミラー25に
照射される。一方、ビームBは反射ミラー23に向けて
照射される。
されたブロック103の2面図である。図61aは上面
図を、図61bはコリメータレンズ102を正面から見
た状態の正面図を、それぞれ示す。
軸に対して所定角度傾けてブロック103に取り付けら
れている。半導体レーザには、縦方向・横方向の発散角
の違いとともに、非点格差を持つ。これは、横方向のビ
ームの出射位置と、縦方向のビームの出射位置とがずれ
る減少であり、これによってレーザビームの焦点位置が
ずれたりする問題が生じる。
は、この非点格差、あるいは図55に示された問題点を
解決するために、予め所定角度だけ、光軸に対して傾け
て取り付けられている。この取り付け角度は、様々な条
件に基づいて予め定めておけばよい。半導体レーザには
個体差があるが、このコリメータレンズ102の取り付
け角度は、個体差があまり問題とはならない、平均的な
半導体レーザに対応できる角度としておけば、ある程度
の効果を達成することができる。
は以下の様な発明も開示するものである。
出射されるレーザ光線を集光する集光手段と、前記集光
手段を出射したレーザ光線の直行する軸のうち、一方の
軸に対応する光線径を変換する手段と、を一体的に備え
たことを特徴とする、レーザモジュール。
光線を分割する分割手段を備えたことを特徴とする。
手段は、変換すべき光線径に対応した頂角を持つプリズ
ムであり、前記プリズムに入射した光線を所定の方向に
屈折させることによって前記光線径を変換することを特
徴とする。
手段はシリンドリカルレンズであることを特徴とする。
ンドリカルは、凹面のシリンドリカルレンズと凸面のシ
リンドリカルレンズとにより構成されることを特徴とす
る。
ンドリカルレンズは一方に凹面を備え、他方に凸面を備
えた両面シリンドリカルレンズであることを特徴とす
る。
手段の光軸に対してその角度が調整可能であることを特
徴とする。
光源から出射されるレーザ光線を集光する集光手段とを
備え、前記集光手段は、該レーザモジュール内で光軸に
沿った方向に位置を動かすことができるブロック内に、
レーザ光の光軸に対して傾けられて取り付けられること
を特徴とする、レーザモジュール。
ザ光源と、前記半導体レーザ光源から出射された光線を
集光させるレンズが備えられた、前記光線の出射方向に
沿った方向に移動可能に形成されたブロック部材と、前
記レンズにより集光された光線の互いに直交する軸のう
ち、一方の軸に対応する光線径を変換するように配置さ
れたプリズムと、前記プリズムから出射された光線を成
形するアパーチャと、前記アパーチャから出射された光
線を複数本の光線に分割する分割手段と、が搭載された
ことを特徴とする、レーザモジュール。
ンズの軸が前記光線の軸に対して傾くよう、前記レンズ
が前記ブロック部材に取り付けられたことを特徴とす
る。
ーザ光源から出射された光線を集光させるレンズが備え
られた、前記光線の出射方向に沿った方向に移動可能に
形成されたブロック部材と、前記レンズにより集光され
た光線の互いに直交する軸のうち、一方の軸に対応する
光線径を変換するように配置されたプリズムと、前記プ
リズムから出射された光線を成形するアパーチャと、前
記アパーチャから出射された光線を複数本の光線に分割
する分割手段と、がベースとなる部材上に設けられたレ
ーザモジュールを搭載したことを特徴とする光走査装
置。
角プリズム等を用いて半導体レーザの縦方向・横方向の
ビーム径の一方を変換し、他方は変換されない構成をと
ることによって、縦・横それぞれのビーム径をほぼ同じ
径とすることができ、例えばアパチャによる蹴られ量を
減少させたりビーム径の崩れを防止することが可能とな
る。
レーザモジュールをより小型化させることができる。
ーム分割手段を一つのモジュール内に収納することによ
って、各部の光軸合わせの作業を行う必要もなくなる。
斜視図
設置された状態を示す図面
ド読取範囲
イアグラム
した状態
た状態の斜視図
示す側面断面図
アグラム
アグラム
ン
ンからそれぞれ一本の走査光を抜き出した図面
ン
より反射されるまでの光線経路を示した装置側面断面図
より反射されるまでの光線経路を示した装置斜視図
路を示す装置側面断面図
路を示す装置側面断面図
バーコ−ドリーダのボトムウインドウから出射される走
査パターンの比較
バーコードリーダの走査・読取範囲の比較
面断面図
を示す図面
奥行きを示す図面
示す図面
板配置
例
ーダ裏面
ドリーダ裏面
取領域の変化
の問題点
の問題点
域変化
るバーコードリーダの一例
(1)
(2)
ナ部、3はボトムスキャナ部、4はサイドウインドウ、
5はボトムウインドウ、21はVLDモジュール、22
はハーフミラー、23、24は反射ミラー、25はポリ
ゴンミラー、26、27は走査パターンを発生するミラ
ー系、28、29は光検知器、30は凹面鏡、32はフ
レネルレンズ、33は底面ミラー、41は下部フレー
ム、42は上部フレーム、43はサイドスキャナのカバ
ー部、44はサイドスキャナのミラーフレーム、82は
ボトムウインドウ面に設けられた突起、91はレーザ光
源(半導体レーザ)、92はコリメータレンズ、93は
アパーチャ、94は直角プリズム、95はシリンドリカ
ルレンズである。
Claims (7)
- 【請求項1】 半導体レーザ光源と、前記レーザ光源か
ら出射されるレーザ光線を集光する集光手段と、前記集
光手段を出射したレーザ光線の直交する軸のうち、一方
の軸に対応する光線径を変換する手段と、前記変換手段
を出射したレーザ光線を分割する分割手段と、を一体的
に備え、分割された複数のレーザ光線を発光することを
特徴とする、レーザモジュール。 - 【請求項2】 前記レーザモジュールにおいて、前記分
割手段はハーフミラーであることを特徴とする、請求項
1記載のレーザモジュール。 - 【請求項3】 前記レーザモジュールにおいて、前記変
換手段は、変換すべき光線径に対応した頂角を持つプリ
ズムであり、前記プリズムに入射した光線を所定の方向
に屈折させることによって前記光線径を変換することを
特徴とする、請求項1記載のレーザモジュール。 - 【請求項4】 前記レーザモジュールにおいて、前記変
換手段はシリンドリカルレンズであることを特徴とす
る、請求項1記載のレーザモジュール。 - 【請求項5】 前記レーザモジュールにおいて、前記シ
リンドリカルレンズは、凹面のシリンドリカルレンズと
凸面のシリンドリカルレンズとにより構成されることを
特徴とする、請求項4記載のレーザモジュール。 - 【請求項6】 前記レーザモジュールにおいて、前記シ
リンドリカルレンズは一方に凹面を備え、他方に凸面を
備えた両面シリンドリカルレンズであることを特徴とす
る、請求項4記載のレーザモジュール。 - 【請求項7】 半導体レーザ光源と、前記レーザ光源か
ら出射されたレーザ光線を集光する集光手段と、前記集
光手段から出射されたレーザ光線の直交する軸のうち、
一方の軸に対応する光線径を変換する手段と、前記変換
手段から出射されたレーザ光線を成形するアパーチャ
と、前記アパーチャから出射されたレーザ光線を分割す
る分割手段と、を一体的に備え、分割された複数のレー
ザ光線を発光することを特徴とする、レーザモジュー
ル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002340258A JP2003207732A (ja) | 2002-11-25 | 2002-11-25 | レーザモジュールおよびこれを備えた光走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002340258A JP2003207732A (ja) | 2002-11-25 | 2002-11-25 | レーザモジュールおよびこれを備えた光走査装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP10466299A Division JP3422720B2 (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | レーザモジュールおよびこれを備えた光走査装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2003207732A true JP2003207732A (ja) | 2003-07-25 |
Family
ID=27655846
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002340258A Pending JP2003207732A (ja) | 2002-11-25 | 2002-11-25 | レーザモジュールおよびこれを備えた光走査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2003207732A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7991037B2 (en) | 2007-07-10 | 2011-08-02 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Multi-beam laser apparatus |
JP2014056199A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-03-27 | Hitachi Media Electoronics Co Ltd | 走査型投影装置 |
-
2002
- 2002-11-25 JP JP2002340258A patent/JP2003207732A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7991037B2 (en) | 2007-07-10 | 2011-08-02 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Multi-beam laser apparatus |
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