JP3095897U - バーコードスキャナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バーコードスキャナの提供。 【解決手段】 レーザー発光体、コリメータ、フォーカ
スレンズ及び線形受信器で組成され、レーザー発光体が
コリメータを介して発射する線形光線がバーコードに投
射される時、それが反射する画像がフォーカスレンズを
透過して線形受信器に集光されてバーコード信号を発生
するバーコードスキャナにおいて、レーザー発光体とコ
リメータの光線投射経路上に少なくとも一つのプリズム
及び反射鏡が設置されてスキャナが多光源の形態とさ
れ、光の分布を均一化し、光源部品コストを節約するこ
とを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は一種のバーコードスキャナに係り、特に、そのうちの光源投射構造を 改良し、少なくとも一つのプリズム及び反射鏡の設置により、スキャナが一組の レーザー発光体及びコリメータにより、２本以上の光源投射効果を得られるよう にし、発射光の分布を均一化し、光源部品コストを節約できるようにする、バー コードスキャナに関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に周知のレーザー光を発光源とするバーコードスキャナは、図７に示され るようであり、その主要な構造は、少なくともレーザー発光体ａ、コリメータｂ （一般には横向きの平凸柱形レンズとされて光線を扁平帯状となす）、フォーカ スレンズｃ及び線形受信器ｄ（線形ＣＣＤセンサ或いは線形ＣＭＯＳセンサとさ れうる）を具えている。レーザー発光体ａとコリメータｂはフォーカスレンズｃ の一側に設けられ、レーザー発光体ａが発射する光線はコリメータｂを透過して 直線光線に変換され、さらに扁平帯状の光線がバーコードｅに投射され、バーコ ードｅに反射された画像がフォーカスレンズｃを透過して線形受信器ｄに集めら れ、該線形受信器ｄの受光面上の光線強度分布図（図８）は、円弧形曲線分布図 とされ、そのうち線形受信器ｄの中心線上の光線輝度が最強で（図８の曲線中心 線位置）、線形受信器ｄの両側端（線形受信器の側端、図７中の点線で示される 位置であり、中心線からの距離の遠いところ）にあって輝度は弱まり、即ち反射 光線が平均して長条形の線形受信器の受光面に反射されず、後続の回路がバーコ ード画像情報を解読しにくいという欠点がある。

【０００３】 上述の図６の周知の構造の欠点を改良するため、図９に示される構造が提供さ れている。そのうち、フォーカスレンズｃの両側にそれぞれ一組のレーザー発光 体ａとコリメータｂが設置され、二組の光源が交叉し重なってバーコードｅに投 射される。その線形受信器ｄの受光面に反射される光線分布図は図１０のようで あり、それは高原式円弧形分布を呈する（図１０中の実線区域に示されるように 、二つの点線で表示される光線のオーバラップ作用により形成される）、投射区 域の光線範囲が広げられ、且つ線形受信器ｄの受光面の光線強度が比較的均一と され、線形受信器ｄ両端に反射される輝度が増強されてその読み取り機能が強化 されている。しかし、線形受信器ｄの受光面の両側部分近く（図１０の垂直点線 近くの部分）の光線強度は不足し、且つこの周知の構造は二組以上のレーザー発 光体とコリメータを使用するため、材料コストが増加する欠点がある。ゆえにこ の周知の構造も改良の必要がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上述の二種類の周知のバーコードスキャナの構造の欠点を鑑み、本考案はこれ を改善した新たなバーコードスキャナの構造を提供する。

【０００５】 本考案の主要な目的は、一種のバーコードスキャナを提供することにあり、そ れは光の分布を均一化し、且つ少なくとも一組のレーザー発光体とコリメータの コストを節約し、また分光が多くなるほど、光線分布が均一となるものとする。

【０００６】 本考案は上述の目的を達成するため、レーザー発光体とコリメータの光線投射 経路上に少なくとも一つのプリズム及び反射鏡を設置してスキャナを多光源の形 態となし、光の分布を均一化し、光源部品コストを節約する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

請求項１の考案は、レーザー発光体、コリメータ、フォーカスレンズ及び線形 受信器を少なくとも具え、レーザー発光体がコリメータを介して発射する線形光 線がバーコードに投射される時、それが反射する画像がフォーカスレンズを透過 して線形受信器に集められてバーコード信号を発生するバーコードスキャナにお いて、レーザー発光体とコリメータの光線投射経路上に少なくとも一つのプリズ ム及び反射鏡が設置されてスキャナが多光源の形態とされたことを特徴とする、 バーコードスキャナとしている。 請求項２の考案は、請求項１に記載のバーコードスキャナにおいて、コリメー タが横向きの平凸柱形レンズとされ、プリズムがレーザー発光体の光線投射経路 線の前方に置かれ且つ傾斜角度を具備し、該プリズムに対応する反射経路に少な くとも一つのプリズム及び又は反射鏡が設置され、光線の一部がプリズムを透過 して前方のバーコードに投射され、別の一部の光線が対応側のプリズム或いは反 射鏡に反射されてさらに前方の同一のバーコードに投射されることを特徴とする 、バーコードスキャナとしている。 請求項３の考案は、請求項１に記載のバーコードスキャナにおいて、コリメー タが非球面レンズとされ、プリズムがレーザー発光体の光線投射経路線前方に置 かれ且つ傾斜角度を具備し、該プリズムに対応する反射経路に少なくとも一つの プリズム及び又は反射鏡が設置され、並びにこのプリズムと反射鏡の光線のバー コードへと投射される方向に、それぞれ直立式柱状レンズが設けられてそれが直 接投射される光線を細長い線形光となすことを特徴とする、バーコードスキャナ としている。 請求項４の考案は、請求項３に記載のバーコードスキャナにおいて、プリズム 、反射鏡及び直立式柱状レンズが一体成形されたことを特徴とする、バーコード スキャナとしている。 請求項５の考案は、請求項２又は請求項３に記載のバーコードスキャナにおい て、少なくとも一つのプリズムと反射鏡が形成する多光源形態の扁平光帯或いは 線形光の外側辺にさらにそれぞれ一つの反射鏡が設けられ、光線がバーコードに 投射される時、両側の、比較的弱く且つ受光面外の利用されない区域の光線が、 これら外側辺の反射鏡に反射されることにより受光面辺縁の光線の比較的弱い区 域の光線が補償されて光線が集中させられ、光高度が均一とされ、有効に光を線 形受信器の受光面に反射することを特徴とする、バーコードスキャナとしている 。 請求項６の考案は、請求項５に記載のバーコードスキャナにおいて、線形受信 器がＣＣＤ線形センサとされたことを特徴とする、バーコードスキャナとしてい る。 請求項７の考案は、請求項５に記載のバーコードスキャナにおいて、線形受信 器がＣＭＯＳ線形センサとされたことを特徴とする、バーコードスキャナとして いる。

【０００８】

【考案の実施の形態】

図１に示されるのは本考案のバーコードスキャナであり、それは少なくとも、 レーザー発光体１０、コリメータ２１（該コリメータ２１は横向きの平凸柱形レ ンズとされて光線を扁平帯状となす）、フォーカスレンズ３０及び線形受信器４ ０（線形ＣＣＤセンサ或いは線形ＣＭＯＳセンサとされうる）を具えている。本 考案の特徴は、レーザー発光体１０とコリメータ２１の光線投射経路上に少なく とも一つのプリズム６１（６２）及び反射鏡７１を設置してスキャナを多光源の 形態となし、光の分布を均一化し、光源部品コストを節約することにある。 図２及び図３も参照されたい。この実施例でコリメータ２２を採用する時（該 コリメータ２２は非球面レンズとされ、レーザー光を平行な点状光束となし、さ らにそれに組み合わされた直立式柱状レンズを透過して線形光となす）、プリズ ム６１（６２）及び反射鏡７１のバーコードに向けての投射経路上には別に直立 式柱状レンズ８１（８２、８３）が設けられ、それが直接投射する点状平行光束 を変換して線形光となし、これにより読み取りたいバーコードに投射する。

【０００９】 また上述したように、図１の実施例中に提示されたコリメータ２１は横向きの 平凸柱形レンズとされ、レーザー光が該コリメータ２１を透過する時、扁平帯状 光を呈し、本実施例ではプリズム６１がレーザー発光体１０の光投射経路線前方 に傾斜角度を有するように設置され、該プリズム６１（６２）に対応する反射経 路上に反射鏡７１が設けられ、光線の一部がプリズム６１を透過して前方のバー コード５０に投射され、別の一部の光線が対応側の反射鏡７１に反射され、さら に反射されて前方の同一のバーコード５０に至るものとされる。これにより図１ ０に示される光線分布効果が得られ、図９に示される周知の構造に比べて一組の レーザー発光体とコリメータの構造コストが節約される。同様に、上述の形態（ 図２）においては、コリメータ２２が非球面レンズとされ、コリメータ２２を通 過する光線が点状光束に変換され、この点状光束が直立式柱状レンズ８１（８２ ）を透過して線形光に変換され、この実施例も同様に、光源投射経路上にプリズ ム６１と反射鏡７１が設置されることにより、図１の実施例に述べられた効果を 達成する。

【００１０】 さらに図３に示されるように、本考案を実施する時は、プリズム６１と反射鏡 ７１の間に更に一組のプリズム６２を設置することにより、バーコード５０に投 射される３本の光源がフォーカスレンズ３０の３つの方向より射出されて、簡単 に一つの光源を増加してその光線分布を均一に調整する機能を達成することがで きる。またこの実施例では、コリメータ２２は非球面レンズとされ、ゆえにその 点状光束前端にそれぞれ直立式柱状レンズ８１（８２、８３）が設けられて光束 が線形光に変換される。

【００１１】 別に図４の実施例では、フォーカスレンズ３０の一側のレーザー発光体１０が 下から上にコリメータ２２を透過して光を発射し、その上方にプリズム６１が設 けられ、さらにプリズム６１の上方に反射鏡７１が設けられ、前述のプリズム６ １の対応側に反射鏡７２が設けられ、該反射鏡７２の上方にもう一つの反射鏡７ ３が設けられ、この二つの反射鏡７１、７３の反射する光線が前方に射出され、 並びに二つの反射鏡７１、７３の前方にそれぞれ一つの直立式柱状レンズ８１、 ８２が設けられ、それが直接投射された光線を細長い線形光として同一バーコー ドに向けて投射する。また、この実施例のプリズム６１、反射鏡７１、７２、７ ３及び直立式柱状レンズ８１、８２は図示されるように直接透明材料を一体成形 して形成される（特殊造形のプリズム）ほか、その他の実施例のように分離設置 される実施状態に改変することもできる。また、そのうちの光源投射方向は適当 な投射方向とされうる。

【００１２】 図５に示される実施例は図２の実施例のプリズム６１と反射鏡７１の前方にそ れぞれ一つの直立式柱状レンズ８１、８２を設置し、及び直立式柱状レンズ８１ 、８２より射出する光の外側辺にさらに反射鏡７２、７３を設け、光線をバーコ ード５０に投射する前に、二つの線形光外側辺の光線をバーコード区域内に反射 する。図６に示される光線強度分布図に示されるように、両側光線は比較的弱く 、且つ受光面外に飛びだした利用されない区域の光線（平行斜線Ａ）は、これら 反射鏡７２、７３の反射補償により平行斜線Ｂの区域に至り、これにより光線強 度分布図が矩形曲線に近くなり、光線が更に集中し、且つ有効にバーコード画像 を線形受信器４０の受光面に反射することができる。

【００１３】

【考案の効果】

総合すると、本考案の構造は確実に投射光線を集中させ、分布を均一とし、レ ーザー発光体とコリメータのコストを節約する長所と機能を具え、周知の物品に 比べて確実にその機能は向上されている。なお、以上の実施例は本考案の実施範 囲を限定するものではなく、本考案に基づきなしうる光源或いはコリメータの簡 易な変化は、いずれも本考案の請求範囲に属するものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のバーコードスキャナの実施例の全体平
面図である。

【図２】本考案のバーコードスキャナの第２の実施例の
平面図である。

【図３】本考案のバーコードスキャナの第３の実施例の
平面図である。

【図４】本考案中のプリズムと反射鏡を特殊なプリズム
に形成した実施例図である。

【図５】本考案のバーコードスキャナのさらに別の実施
例の平面図である。

【図６】図５の実施例により得られる光線強度分布図で
ある。

【図７】周知の構造の全体平面図である。

【図８】図７の構造により得られる光線強度分布図であ
る。

【図９】周知のもう一種類の構造の全体平面図である。

【図１０】図９の構造により得られる光線強度分布図で
ある。

【符号の説明】

１０ レーザー発光体 ２１、２２ コリメー
タ ３０ フォーカスレンズ ４０ 線形受信器 ５０ バーコード ６１、６２ プリズム ７１、７２、７３ 反射鏡 ８１、８２、８３ 直
立式柱状レンズ

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザー発光体、コリメータ、フォーカ
   スレンズ及び線形受信器を少なくとも具え、レーザー発
   光体がコリメータを介して発射する線形光線がバーコー
   ドに投射される時、それが反射する画像がフォーカスレ
   ンズを透過して線形受信器に集められてバーコード信号
   を発生するバーコードスキャナにおいて、レーザー発光
   体とコリメータの光線投射経路上に少なくとも一つのプ
   リズム及び反射鏡が設置されてスキャナが多光源の形態
   とされたことを特徴とする、バーコードスキャナ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のバーコードスキャナに
   おいて、コリメータが横向きの平凸柱形レンズとされ、
   プリズムがレーザー発光体の光線投射経路線の前方に置
   かれ且つ傾斜角度を具備し、該プリズムに対応する反射
   経路に少なくとも一つのプリズム及び又は反射鏡が設置
   され、光線の一部がプリズムを透過して前方のバーコー
   ドに投射され、別の一部の光線が対応側のプリズム或い
   は反射鏡に反射されてさらに前方の同一のバーコードに
   投射されることを特徴とする、バーコードスキャナ。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のバーコードスキャナに
   おいて、コリメータが非球面レンズとされ、プリズムが
   レーザー発光体の光線投射経路線前方に置かれ且つ傾斜
   角度を具備し、該プリズムに対応する反射経路に少なく
   とも一つのプリズム及び又は反射鏡が設置され、並びに
   このプリズムと反射鏡の光線のバーコードへと投射され
   る方向に、それぞれ直立式柱状レンズが設けられてそれ
   が直接投射される光線を細長い線形光となすことを特徴
   とする、バーコードスキャナ。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のバーコードスキャナに
   おいて、プリズム、反射鏡及び直立式柱状レンズが一体
   成形されたことを特徴とする、バーコードスキャナ。
5. 【請求項５】 請求項２又は請求項３に記載のバーコー
   ドスキャナにおいて、少なくとも一つのプリズムと反射
   鏡が形成する多光源形態の扁平光帯或いは線形光の外側
   辺にさらにそれぞれ一つの反射鏡が設けられ、光線がバ
   ーコードに投射される時、両側の、比較的弱く且つ受光
   面外の利用されない区域の光線が、これら外側辺の反射
   鏡に反射されることにより受光面辺縁の光線の比較的弱
   い区域の光線が補償されて光線が集中させられ、光高度
   が均一とされ、有効に光を線形受信器の受光面に反射す
   ることを特徴とする、バーコードスキャナ。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のバーコードスキャナに
   おいて、線形受信器がＣＣＤ線形センサとされたことを
   特徴とする、バーコードスキャナ。
7. 【請求項７】 請求項５に記載のバーコードスキャナに
   おいて、線形受信器がＣＭＯＳ線形センサとされたこと
   を特徴とする、バーコードスキャナ。