JP2962439B2 - ビーム照射読取り装置 - Google Patents

ビーム照射読取り装置

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JP2962439B2
JP2962439B2 JP3209549A JP20954991A JP2962439B2 JP 2962439 B2 JP2962439 B2 JP 2962439B2 JP 3209549 A JP3209549 A JP 3209549A JP 20954991 A JP20954991 A JP 20954991A JP 2962439 B2 JP2962439 B2 JP 2962439B2
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炳人 岡本
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はビーム照射読取り装置の
構造に関し、特に確実な読取り処理を行う為に、読取り
対象に複数のビーム光の照射ラインを形成する構造に関
する。
【0002】
【従来の技術】ビーム照射読取り装置としては、例えば
バーコードを読取る為のバーコードスキャナがある。バ
ーコードは図3Aに示すように太さの異なる複数のバー
2Bとスペース2Sとの組合わせによって構成されており、
所定のデータを表わしている。そして、バーコードスキ
ャナはこのバーコード2上の照射ラインL9にレーザ光等
を照射して読取り作業を行う。すなわち、バー2Bの黒い
部分は光を吸収し、スペース2Sの白い部分は光を乱反射
する。この為、バーコード2に対応した強弱で反射光が
生じ、これらの反射光をバーコードスキャナ内の受光素
子で受光することによってバーコード2を読取りデータ
を認識する。
【0003】バーコード2上の照射ラインL9を形成する
方法として次のようなものがある。まず、図4Aに示す
ように、半導体レーザ3からの照射光H1をコリメータレ
ンズ4を介し、ロッドレンズ10を透過させるものがあ
る。ロッドレンズ10を透過した照射光H1は、直線状に拡
大されて照射ラインL9を形成する。そしてこのバーコー
ドスキャナは、バーコード2からの反射光H2を集光レン
ズ12で集光し、CCDによるラインセンサ14で受光して
バーコード2を読取る。
【0004】又、図4Bに示すように、レーザ光をバー
コード2上で矢印90方向に走査させ、照射ラインL9を形
成するものもある。このバーコードスキャナは、半導体
レーザ3からの照射光H1をコリメータレンズ4を介して
反射板16で反射させ、ポリゴンミラー5の側面M1に投射
する。このポリゴンミラー5とは多面体の反射鏡であ
り、ミラー軸5Jを中心として矢印91方向に回転制御され
るようになっている。
【0005】ポリゴンミラー5の側面M1に投射された照
射光H1は、ここで反射してバーコード2上に照射スポッ
ト2Pを形成する。そして、これと同時にポリゴンミラー
5は矢印91方向に所定角度回転し、この回転に従って照
射スポット2Pはバーコード2上を矢印90方向に走査する
ことになる。こうしてバーコード2上に照射ラインL9が
形成される。尚、バーコード2からの反射光H2は拡散さ
れた状態でポリゴンミラー5の側面M1に入射して反射
し、集光レンズ20で集光されて受光部22に受光される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のビーム照射
読取り装置には、以下のような問題があった。例えば図
3Aに示すようにバー2Bにきず2Kが生じており、このき
ず2K上に照射ラインL9が位置した場合、反射光量が変化
して正確な読取りを行うことができない。又、バーコー
ド2自体に位置ずれが生じている場合、物流工程等にお
いては照射光H1がバーコード2上に照射されないことに
なる。
【0007】この為、図3Bに示すように複数の照射ラ
インL1、L2、L3、L4、L5、L6を形成し、確実なバーコー
ドの読取り処理を行うものがある(ラスタスキャン)。
この各照射ラインは図4Bのバーコードスキャナのポリ
ゴンミラー5を加工することによって形成することがで
きる。すなわち、ポリゴンミラー5の各側面をミラー軸
5Jに対してそれぞれ異なる角度で傾斜させて形成する
(図示せず)。そして、ポリゴンミラー5を一回転させ
れば、各側面M1からM6に反射した照射光H1は、その傾斜
に応じて図3Bに示す照射ラインL1、L2、L3、L4、L5、
L6を順次形成することになる。
【0008】ところが、このポリゴンミラー5の側面の
傾斜には微細かつ正確な加工が必要であり、ポリゴンミ
ラー5の鏡面の切削加工に多大な費用がかかるという問
題がある。又、各側面を鏡面プレートの貼り付けによっ
て構成し所望の傾斜を得るものもあるが、この場合も貼
り付け作業に手間を要し、多くの製造費用がかかるとい
う問題がある。更に、ポリゴンミラー5の側面の傾斜に
よって照射ラインL1、L2、L3、L4、L5、L6を得た場合、
各々の傾斜各に応じて照射光H1の投射角度が定まる為、
各照射ラインの間隔を自在に変更、調整することができ
ないという問題もある。
【0009】そこで本発明は複数の照射ラインを形成
し、しかも安価で各照射ラインの間隔を自在に調整する
ことができるビーム照射読取り装置を提供することを目
的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1に係るビーム照
射読取り装置は、読取り対象に向けて、照射ラインを形
成するようビーム光を照射する発光部、読取り対象から
の反射光を受光する受光部、発光部が照射したビーム光
を受け、所定の角度屈折させて読取り対象に照射させる
変向部材、変向部材を支持しており、所定の電圧に対応
した動きを生じる調整部であって、読取り対象に照射さ
れるビーム光の照射位置を、前記照射ラインに対してほ
ぼ垂直方向に移動調整する調整部、を備えたことを特徴
としている。
【0011】請求項2に係るビーム照射読取り装置は、
読取り対象に向けてビーム光を照射する発光部、発光部
が照射したビーム光をその側面で反射すると共に、回転
によりビーム光を読取り対象上で走査させて照射ライン
を形成する多面部材、読取り対象からの反射光を受光す
る受光部、発光部が照射したビーム光を受け、所定の角
度屈折させて読取り対象に照射させる変向部材、変向部
材を支持しており、所定の電圧に対応した動きを生じる
調整部であって、読取り対象に照射されるビーム光の照
射位置を、前記照射ラインに対してほぼ垂直方向に移動
調整する調整部、を備えたことを特徴としている。
【0012】
【作用】請求項1に係るビーム照射読取り装置において
は、変向部材は、発光部が照射したビーム光を受け所定
の角度屈折させて読取り対象に照射させる。そして、こ
の変向部材は調整部によって支持されており、調整部は
所定の電圧に対応した動きを生じて読取り対象に照射さ
れるビーム光の照射位置を照射ラインに対してほぼ垂直
方向に移動調整する。この為、読取り対象上において複
数の照射ラインを形成することができる。
【0013】請求項2に係るビーム照射読取り装置にお
いては、ビーム光は多面部材の側面で反射し、この多面
部材の回転によって読取り対象上で走査して照射ライン
を形成する。そして、変向部材はビーム光を受け所定の
角度屈折させて読取り対象に照射させる。この変向部材
は調整部によって支持されており、調整部は所定の電圧
に対応した動きを生じて読取り対象に照射されるビーム
光の照射位置を照射ラインに対してほぼ垂直方向に移動
調整する。この為、多面部材の側面に傾斜を形成するこ
となく、読取り対象上において複数の照射ラインを形成
することができる。
【0014】更に請求項1又は請求項2に係るビーム照
射読取り装置においては、調整部に与える電圧を調整す
ることによって、各照射ラインの照射位置を任意に決定
することが可能となる。
【0015】
【実施例】本発明に係るビーム照射読取り装置の一実施
例を、バーコードスキャナを例に説明する。図1に示す
ように、発光部である半導体レーザ3が照射した照射光
H1は、コリメータレンズ4を透過し平行光として収束さ
れる。そして、照射光H1は更に変向部材としてのウェッ
ジ板8を透過する。このウェッジ板8とは受けた光を所
定の角度屈折させて透過するプリズムであり、ガラス又
はプラスチック等によって構成する。ウェッジ板8の透
過により、照射光H1の光路は図に示すように矢印93方向
に変向されることになる。
【0016】このウェッジ板8は調整部である圧電アク
チュエータ6の先端部6aに固定、支持されて位置してい
る。ここで圧電アクチュエータ6とは圧電素子(圧電セ
ラミックス、圧電フィルム等)を用いたアクチュエータ
であり、与えられた電圧に応じて結晶に歪みが発生する
ことを利用してその動きを制御するものである。圧電ア
クチュエータ6の基端部6bは固定面65に固定されてお
り、基端部6b近傍にはリード線80が接続されている。こ
のリード線80から与える電圧を調整することによって、
圧電アクチュエータ6を矢印95、96方向へ所望の振幅を
もって動かすことができる。
【0017】圧電アクチュエータ6が矢印95方向へ動い
た場合、これに伴うウェッジ板8の角度変化によって照
射光H1の光路は矢印93方向に変向することになる。逆に
圧電アクチュエータ6が矢印96方向に動いた場合は、照
射光H1の光路は矢印92方向に変向する。こうして、圧電
アクチュエータ6に対する電圧を調整することによっ
て、照射光H1の光路を自在に制御し、所望角度の照射光
H1を得ることができる。尚、圧電アクチュエータ6は、
応答性、高剛性に優れている。この為、圧電アクチュエ
ータ6を用いれば迅速かつ正確な制御が可能で、しかも
装置の小型化を図ることができるという利点がある。
又、一般に圧電アクチュエータの振幅は小さく限界があ
るが、バーコード2上に各照射ラインを形成する為に
は、例えば最大変向角度は1.35度、2.43度、4.86度等で
十分である。この為、圧電アクチュエータの振幅の限界
は本発明において特に障害とはならない。
【0018】この圧電アクチュエータ6、ウェッジ板8
を、例えば図4Bのバーコードスキャナの取り付け位置
59に取り付ければ(図示せず)、容易に図3Bに示す照
射ラインL1、L2、L3、L4、L5、L6を得ることができる。
すなわち、電圧制御により圧電アクチュエータ6を調整
することによって、ポリゴンミラー5の各側面に傾斜を
設けることなくラスタスキャンを行うことが可能とな
る。この場合の具体的動作を次に説明する。
【0019】図4Bにおいて、ポリゴンミラー5の側面
には照射光H1が投射され反射して、読取り対象であるバ
ーコード2上に照射スポット2Pを形成する。このポリゴ
ンミラー5は多面体の反射鏡として構成されており、ミ
ラー軸5Jを中心として矢印91方向に回転制御されるよ
うになっている。ポリゴンミラー5の回転により側面の
向きが変化し、これに従ってバーコード2上の照射スポ
ット2Pは矢印90方向に走査して照射ラインを形成す
る。尚、六面体として形成されているポリゴンミラー5
を一回転させれば、バーコード2上を6本の照射ライン
が走査することになる。
【0020】今、仮にポリゴンミラー5の側面M1で照射
光H1が反射しているとする。そして、ポリゴンミラー5
の回転により照射スポット2Pが走査し、まず照射ライン
L1が形成される(図3B)。この時、圧電アクチュエー
タ6、ウェッジ板8(図1)は矢印95方向に所定角度を
もって静止しているとする。図4Bにおいて引続きポリ
ゴンミラー5が回転することにより、照射光H1は次に側
面M2に投射されることになる。
【0021】この側面M1から側面M2への照射面の転換の
タイミングで、図1に示す圧電アクチュエータ6、ウェ
ッジ板8を矢印96方向に所定角度移動させる。このウェ
ッジ板8の移動により、側面M2によって形成される照射
ラインは矢印94方向に移り(図3B参照)、照射ライン
L2が形成される。以上のようにポリゴンミラー5の各側
面毎に電圧を段階的に変化させ、順次、圧電アクチュエ
ータ6、ウェッジ板8を動かして制御すれば、図3Bに
示す照射ラインL1、L2、L3、L4、L5、L6を得ることがで
きる。この場合の、圧電アクチュエータ6に与える電圧
の階段状の変化を図2に示す。
【0022】尚、図2において電圧の変化周期Tを調整
し、圧電アクチュエータ6の振幅を制御すれば、各照射
ラインL1、L2、L3、L4、L5、L6の間隔を自在に制御、決
定することができる。又、これによって照射ラインの本
数自体をも変化させることができる。更に、圧電アクチ
ュエータ6に与える電圧を一定に固定すれば、必要に応
じて単一の照射ラインのみを形成してバーコード2の読
取りを行うこともできる。
【0023】上記実施例は図4Bに示すバーコードスキ
ャナを例に説明したが、図1の機構を図4Aのバーコー
ドスキャナに適用して照射ラインL1、L2、L3、L4、L5、
L6を形成してもよい。
【0024】
【発明の効果】請求項1に係るビーム照射読取り装置に
おいては、調整部が行う照射光の移動調整によって、読
取り対象上において複数の照射ラインを形成することが
できる。従って、単一の照射ラインの照射に基づいて読
取り処理を行う場合に比べ、読取り対象の位置ずれ等に
影響されず、より確実な読取り処理を行うことができ
る。 請求項2に係るビーム照射読取り装置において
は、多面部材の側面に傾斜を形成することなく、読取り
対象上において複数の照射ラインを形成することができ
る。この為、安価な費用で確実な読取りを行うことがで
きる。
【0025】又、請求項1又は請求項2に係るビーム照
射読取り装置においては、調整部に与える電圧を調整す
ることによって、各照射ラインの照射位置を任意に決定
することが可能となる。従って、各照射ラインの間隔を
自在に調整することができ、読取り対象の大きさ、その
他の状況に適応した読取り作業が可能となる。更に、照
射ラインの本数自体も任意に決定することができる。
又、調整部に与える電圧を一定に固定すれば、必要に応
じて単一の照射ラインのみを形成して読取りを行うこと
もできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るビーム照射読取り装置
の半導体レーザ、圧電アクチュエータ、ウェッジ板等の
詳細を示す側面図である。
【図2】図1に示す圧電アクチュエータに与える電圧変
化を示すグラフである。
【図3】バーコードを示す図であり、各々Aは単一の照
射ラインが形成された場合、Bは6本の照射ラインが形
成された場合を示す図である。
【図4】従来のバーコードスキャナを示す斜視図であ
り、各々Aはロッドレンズによって照射ラインを形成す
るもの、Bはポリゴンミラーを用いて照射ラインを形成
するものを示す図である。
【符号の説明】
2・・・・・バーコード 3・・・・・半導体レーザ 5・・・・・ポリゴンミラー 6・・・・・圧電アクチュエータ 8・・・・・ウェッジ板 L1、L2、L3、L4、L5、L6、L9・・・・・照射ライン H1・・・・・照射光 H2・・・・・反射光

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】読取り対象に向けて、照射ラインを形成す
    るようビーム光を照射する発光部、 読取り対象からの反射光を受光する受光部、 発光部が照射したビーム光を受け、所定の角度屈折させ
    て読取り対象に照射させる変向部材、 変向部材を支持しており、所定の電圧に対応した動きを
    生じる調整部であって、読取り対象に照射されるビーム
    光の照射位置を、前記照射ラインに対してほぼ垂直方向
    に移動調整する調整部、 を備えたことを特徴とするビーム照射読取り装置。
  2. 【請求項2】読取り対象に向けてビーム光を照射する発
    光部、 発光部が照射したビーム光をその側面で反射すると共
    に、回転によりビーム光を読取り対象上で走査させて照
    射ラインを形成する多面部材、 読取り対象からの反射光を受光する受光部、 発光部が照射したビーム光を受け、所定の角度屈折させ
    て読取り対象に照射させる変向部材、 変向部材を支持しており、所定の電圧に対応した動きを
    生じる調整部であって、読取り対象に照射されるビーム
    光の照射位置を、前記照射ラインに対してほぼ垂直方向
    に移動調整する調整部、 を備えたことを特徴とするビーム照射読取り装置。
JP3209549A 1991-08-21 1991-08-21 ビーム照射読取り装置 Expired - Lifetime JP2962439B2 (ja)

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DE10243229B4 (de) * 2002-09-17 2005-03-03 Bundesrepublik Deutschland, vertr. d. d. Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit, dieses vertr. d. d. Präsidenten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Optischer Kleinwinkelgenerator
JP2009015784A (ja) * 2007-07-09 2009-01-22 Marktec Corp 鋼板端面のバーコードを読み取る方法および装置

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