JPH0464186A - 記号読取装置 - 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〉 本発明は、バーコードや文字なとの記号をビーム光によ
り走査して光学的に読み取る装置に関し、さらに詳しく
は上記走査を複数の方向に関して行うことにより記号の
向きに無関係に記号の読取を行うことかできるようにし
た記号読取装置に関する。

〈従来の技術〉 従来から、バーコードを形成した記号面をレーザビーム
により走査して、その読取を行うバーコード読取装置か
用いられている。このような装置では、レーザビームで
バーコードの全部が走査される必要があるので、レーザ
ビームの走査方向とバーコードとか所定の位置関係にあ
る場合にのみバーコードの読取か可能である。

しかし、たとえば物流ラインなとては、ベルトコンベア
によって搬送される物体に付されたバーコードの方向を
一定方向に定置させることは困難であり、またスーパー
マーケットのレジなとては、バーコードの方向に対応し
て商品の方向を一々変化させなければならないとすれば
作業性か極めて悪くなる。このため、上記の用途に一般
に用いられる固定型のバーコードリーダでは、レーザビ
ームによる走査か多方向にわたって行われるようになっ
ており、いずれかの方向のレーザビームの走査によって
任意の方向に置かれたバーコードの読取か可能であるよ
うに構成されている。

最近では、固定配置されたバーコード読取装置だけてな
く、ハンディな筐体にレーザ光源や受光素子などを含む
読取ユニットを収納した手持ち型のものでも上記の多方
向走査機能を有するものか提案されるようになってきて
いる。

〈発明が解決しようとする課題〉 このように多方向走査機能を有する装置では、バーコー
ドと読取装置との位置関係を正確には設定する必要かな
い点で便利であり、バーコード読取作業の操作性か向上
されるか、その一方で、たとえば複数のバーコードか近
接して並んでいる場合などには操作者か読取を意図して
いないバーコードをも誤って読み取ってしまうおそれが
ある。

また、レーザビームがバーコードを斜めに走査して、バ
ーコードの全部を走査することかできなかった場合には
、読取エラーか生じることになるのであるか上記の多方
向走査機能を有する装置ではバーコードと読取装置との
位置関係が正確に設定されないので、上記の読取エラー
の可能性は一方向の走査のみか可能な読取装置に比較し
て多くなる。このことは、特に読み取った情報に対して
何らかのチエツクか行われないときには致命的となるの
で、使用者はむしろ一方向走査によってバーコード読取
によるデータの入力を確実に行いたい場合かある。上記
のチエツクとは、たとえばバーコードにおいて最初と最
後の文字か定められていたり、その桁数か定められてい
たりする場合に、これらを検出することにより読取か正
確か否かを判定する処理である。

このように、上記の多方向走査機能は便利である一方で
障害となる場合もあった。

そこで、本発明は、上述の技術的課題を解決し、複数の
走査方向の全部の走査に基づいて記号読取か行われる状
態と、所定の走査方向のみの走査に基づいて読取か行わ
れる状態とを選択できるようにして、記号読取によるデ
ータの入力か良好に行われるようにした記号読取装置を
提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段および作用〉上記の目的を
達成するための請求項１記載の記号読取装置は、ビーム
光を出射するビーム出射手段と、このビーム出射手段か
らのビーム光で記号を形成した記号面を相互に異なる複
数の走査方向に走査する走査手段と、上記記号面からの
反射光を受光する受光手段とを有し、いずれかの走査方
向の走査に基づいて上記記号の読取を行う記号読取装置
において、 上記走査方向を検出する走査方向検出手段と、この走査
方向検出手段の出力に基づいて、上記複数走査方向から
選んだ所定の１または複数の走査方向の走査が行われる
ときには上記ビーム出射手段の出力を第１の値とし、上
記所定の走査方向以外の走査方向の走査か行われるとき
には、上記出力を上記第１の値よりも小さい第２の値と
するビーム出力制御手段と、 このビーム出力制御手段による上記ビーム出射手段の出
力の上記制御を行う状態と、上記ビーム出力制御手段に
よる上記ビーム出射手段の出力の上記制御を行わない状
態とを切り換える切換え手段とを備えたものである。

上記の構成によれば、切換え手段の設定によって、所定
の１または複数の走査方向の走査のみか大きな出力のビ
ーム光で行われる動作と、全走査方向に関する走査か等
しい出力のビーム光で行われる動作とか選択できる。上
記所定の走査方向の走査のみを大きな出力のビーム光で
行われる動作か設定されているときには、ビーム出射手
段は、走査方向検出手段の出力に基づいて、上記所定の
走査方向以外の走査方向の走査が行われる期間には、ビ
ーム出射手段の出力を減少させる。この出力が減少され
たときには、受光手段では記号の識別を行える程の光量
か得られないので、この走査時には記号の読取か行われ
ない。

このようにして、操作者は切換え手段の設定によって、
使用条件に応して、全走査方向の走査に基づいて記号の
読取を行わせるか、所定の走査方向の走査のみに基づい
て記号の読取を行わせるかを選択できる。

また、上記第２の値を記号面と読取装置との間の距離が
充分に短いときには記号の読取か可能な程度の値として
おけば、読取距離か短いときには全走査方向の走査に基
づく読取動作を行わせ、読取距離か長いときには上記所
定の走査方向の走査のみに基づく読取動作を行わせるこ
とかできる。

また、請求項２記載の記号読取装置は、ビーム光を出射
するビーム出射手段と、このビーム出射手段からのビー
ム光で記号を形成した記号面を相互に異なる複数の走査
方向に走査する走査手段と、上記記号面からの８反射光
を受光する受光手段とを有し、いずれかの走査方向の走
査に基づいて上記記号の読取を行う記号読取装置におい
て、上記走査方向を検出する走査方向検出手段と、この
走査方向検出手段の出力に基づいて、上記複数走査方向
から選んだ所定の１または複数の走査方向の走査が行わ
れるときには上記ビーム出射手段を第１の周波数でパル
ス点灯させ、上記所定の走査方向以外の走査方向の走査
か行われるときには、上記ビーム出射手段を上記第１の
周波数とは異なる第２の周波数でパルス点灯させるビー
ム出力制御手段と、 上記受光手段の出力から、上記第１の周波数の成分を抽
出するフィルタ手段と、 上記ビーム出力制御手段による上記ビーム出射手段の上
記制御を行う状態と、上記ビーム出力制御手段による上
記ビーム出射手段の上記制御を行わずに上記ビーム出射
手段のパルス点灯の周波数を上記第１の周波数に固定す
る状態とを切り換える切換え手段とを備えたものである
。

このような構成によれば、切換え手段の設定によって、
ビーム出射手段のパルス点灯周波数が第１の周波数と第
２の周波数との間で切り換えられる状態と、第１の周波
数に固定される状態とを選択できる。受光手段の出力は
、フィルタ手段に与えられて、上記第１の周波数の成分
が抽出されるので、このフィルタ手段の出力に基づいて
記号の識別を行えば、ビーム出射手段か上記第２の周波
数でパルス点灯されたときの走査に基づいては記号の読
取か行われない。

したがって、上記第２の周波数でビーム出射手段かパル
ス点灯される、上記所定の走査方向以外の走査方向の走
査は、実質的に無視されることになり、この結果上記の
請求項１記載の構成と同様に、全走査方向の走査に基づ
いて記号読取か行われる動作と、所定の走査方向の走査
のみに基づいて記号読取か行われる動作とを切り換える
ことができる。

請求項３記載の記号読取装置は、上記所定の１または複
数の走査方向を選択する選択手段を備えたことを特徴と
する。

この構成であれば、上記所定の走査方向を選択できるの
で、装置の設置状態と記号の形成方向とに対応させたり
、また操作者の好みに対応させたりして、限定された走
査方向を選んで記号読取を行うことができるので、汎用
性が向上される。

〈実施例〉 以下実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第１図は本発明の記号読取装置の一実施例であるバーコ
ード読取装置の基本的な構成を示すブロック図である。

半導体レーザ光源およびその駆動回路ならびにコリメー
トレンズなどを含んで構成したビーム出射手段１１から
のレーザビームＩ！１は、ポリゴンミラーなどを含んて
構成した走査手段１２から図外の筐体に形成した開口部
を通って記号面１３上に形成したバーコード１４に向け
て出射される。レーザビーム１１は記号面１３で散乱さ
れ、この散乱光Ｉ！２かフォトダイオードなどを含んで
構成した受光手段１５て受光される。この受光手段１５
の出力は、所定の第１の周波数を中心とした通過周波数
帯域を有するフィルタ手段１６を介して識別手段１７に
与えられ、この識別手段１７て上記フィルタ手段１６の
出力が二値化され、さらにバーコード１４が表す情報が
再現される。

ビーム出射手段１１は、本実施例では、バーコード１４
の空間周波数よりも充分に高い第１の周波数でパルス点
灯され、これにより消費電力の低減か図られているとと
もに、フィルタ手段１６で上記第１の周波数の成分を抽
出することにより外乱光の影響を排除して読取が正確に
行われるようにしている。

走査手段１２は、たとえば第２図に示すように、正多角
柱の各側面を偏向反射面２０ａとしたポリゴンミラー２
０の周囲に、このポリゴンミラー２１の軸線２０ｂに対
して所定角度たけ傾斜させた平面鏡２１，２２．２３を
配置したもので、上記ポリゴンミラー２０はモータ２４
によって一定角速度で回転駆動される。

第３図は上記の走査手段１２によるバーコード１４の走
査の様子を簡略化して示す図である。ポリゴンミラー２
０の回転に伴って、偏向反射面２０ａにおけるレーザビ
ームの入射角が変化するので、これによりポリゴンミラ
ー２０からのレーザビームは先ず平面鏡２１に入射し、
この平面鏡２１からのレーザビームは記号面１３上に走
査線αを形成する。ポリゴンミラー２０かさらに回転す
ると、このポリゴンミラー２０からのレーザビームは２
番目の平面鏡２２に入射し、この平面鏡２２からのレー
ザビームは記号面１３上に走査線βを形成することにな
る。次にポリゴンミラー２０からのレーザビームは３番
目の平面鏡２３に入射して、記号面１３上に走査線γを
形成する。このようにして、レーザビームは、記号面１
３上に相互に異なる方向の走査線α、β、γを形成する
。

この何れかの走査線α、β、γがバーコード１４の全部
を横切れば、このときの受光手段１５の出力に基づいて
、当該バーコード１４の読取が可能である。以下の説明
においては、上記の走査線α。

β、γをそれぞれ形成させるレーザビーム１１によるバ
ーコード１４の走査を、それぞれ「α方向走査」、「β
方向走査」、「γ方向走査Ｊなどと称する。

走査手段１２から記号面１３に至る光経路上には、第１
図に示すように上記の３つの走査方向を検出するための
走査方向検出手段３１か配置されており、その検出出力
は、上記ビーム出射手段１１の出力を制御するビーム出
力制御手段３２に与えられている。このビーム出力制御
手段３２は、本実施例では、ビーム出射手段１１を上記
第１の周波数でパルス駆動させるものであり、その点灯
／消灯のデユーティ比を制御することによって、ビーム
出射手段１１からのレーザビームｆｌの平均出力を制御
している。

ビーム出力制御手段３２には、上記の３方向の全ての走
査を行う多方向走査と、上記の３方向のうらから任意に
選択した１方向の走査を行う一方向走査とを切り換える
切換え手段３３か接続され、さらに上記一方向走査時に
おいて走査が行われる方向を選択するための選択手段３
４か接続されている。

第４図は走査方向検出手段３１の基本的な構成を示す概
念図である。たとえば、上記のビーム出射手段１１およ
び走査手段１２などか収納された筐体３５には、レーザ
ビーム２１を出射させるための開口部４０か形成されて
おり、この開口部４０の周縁部において上記筐体３５の
内壁に３個の受光素子４１，４２．４３か固定されて、
上記走査方向検出手段３１か構成されている。各受光素
子４１，４２．４３は、それぞれ上記の走査線αβ、γ
に対応しており、上述のα方向走査、β方向走査、γ方
向走査か行われるときに、その走査終了時におけるレー
ザビーム１１を受光するようになっている。

上述のような構成によるで、たとえばスーパーマーケッ
トのレジなどての用途のように、読み取るべきバーコー
ドの方向が一定していない場合には、切換え手段３３の
設定によって多方向走査が選択される。この状態では、
記号面１３には上記の走査線α、β、γか全て等しい平
均出力のレーザビームＩ！ｌで描かれるので、いずれが
の走査線がバーコード１４の全部を横切ったときの受光
手段１５の出力に基づいて当該バーコード１４を識別で
きる。この場合には、バーコード１４と装置の位置関係
を厳密に設定する必要がないので、バーコード読取によ
るデータ入力の作業性が良好になる。

一方、たとえば複数のバーコードか並んで存在している
場合などには、上記のような多方向走査を行うと、操作
者が読取を意図していないバーコードか読み取られてし
まうおそれかあり好ましくない。このような場合には、
操作者は選択手段３４でα方向走査、β方向走査または
γ方向走査を選択して、切換え手段３３により一方向走
査を設定すればよい。これに応答して、ビーム出力制御
手段３２は、選択された方向の走査を行うときにはビー
ム出射手段１１の平均出力を増大（第１の値）させ、そ
れ以外の方向の走査を行うときにはビーム出射手段１１
の平均出力を減少（第２の値）させる。

第５図は選択手段３４においてα方向走査を選択して一
方向走査が行われる場合の動作を説明するためのタイミ
ングチャートである。第５図（ａ）。

（ｂ）、　（Ｃ）はそれぞれ第４図の受光素子４１．４
２゜４３の出力を示し、第５図（ｄ）はビーム出射手段
ｌｌの動作を示している。α方向走査、β方向走査、γ
方向走査は循環的に行われるのて、・・・→α→β→γ
→α→・・・のように順に走査線か形成される。

時刻ｔ】にパルス点灯されているビーム出射手段１１か
らのレーザビーム１１か受光素子４３て検出されてγ方
向走査か終了すると、次に受光素子４１かレーザビーム
Ｉ！ｌを検出するまでの期間Ｔαには、ビーム出力制御
手段３２は点灯時間△いの消灯時間Δ。１に対する比を
増大させて、レーザビームＡｌｌの平均出力を増大させ
る。この結果、期間Ｔαに行われるα方向走査は大きな
平均出力のレーザビームｆｌにより行われることになる
。

時刻ｔ２において、受光素子４１がレーザビーム１１を
検出してα方向走査か終了すると、ビーム出力制御手段
３２は、点灯時間Δ。Ｎの消灯時間Δ。□に対する比を
減少させ、これによってレーザビームＡＩの平均出力が
減少する。このようにして、レーザビーム１１か受光素
子４２によって検出されるまでの期間Ｔβに行われるβ
方向走査は低出力のレーザビームｆ＋により行われるこ
とになる。また、受光素子４２かレーザビームｆｌを検
出した後受光素子４３かレーザビーム１１を検出するま
での期間Ｔγにおいても、上記低出力のレーザビームＩ
！ｌによりγ方向走査か行われる。

このようにして、α方向走査のみか大きな平均出力のレ
ーザビーム１１により行われるのて、β方向およびγ方
向の各走査か行われる期間には、受光手段１５ては、バ
ーコードを識別できる程大きな出力を得ることかできず
、この結果バーコードの読取はα方向走査のみに基づい
て行われることになる。

上述のように本実施例によれば、３方向の走査に基づい
てバーコードの読取を行う多方向走査動作といずれか１
つの方向の走査に基づいて読取を行う一方向走査動作と
を操作者か選択できる。したかって、たとえばバーコー
ドが複数近接して存在しているために多方向走査では、
誤って近くのバーコードを読み取ってしまうおそれかあ
り、却ってデータの入力作業の効率か低下するような場
合には、一方向走査に切り換えてデータの入力を良好に
行えるようになる。このように、使用条件に応じて操作
者か一方向走査と多方向走査とを選択できることにより
、バーコード読取によるデータ入力の作業性が格段に向
上される。

なお、本実施例において、一方向走査時における走査方
向を選択手段３４により選択可能としているのは、各種
の使用条件に対応して汎用性などを向上するためである
。すなわち、たとえばベルトコンベアの上方などに固定
配置されたバーコード読取装置の場合に、このバーコー
ド読取装置の設置方向によらずに、コンベア上を搬送さ
れる物体に付されたバーコードの形成方向に対応するこ
とができる。また、手持ち型のバーコード読取装置の場
合には、操作者の利き手や個人の好みにより、走査方向
を適宜選択できれば、読取作業か一層効率的に行える。

さらに、本実施例では、切換え手段３３によって一方向
走査動作が設定されたときに、選択された走査方向に走
査は大出力のレーザビームで行われ、残余の走査方向の
走査は低出力のレーザビームで行われるので、各出力の
値を適宜選択すれば、バーコードと装置との間の距離か
短いときには多方向走査による読取を行わせ、またバー
コードと装置との間の距離が長いときには一方向走査に
よる読取を行わせるようにすることもてきる。このよう
にすれば、バーコードが遠くにある場合に操作者が読取
を意図しないバーコードか読み取られることが防止され
、また近くのバーコードの読取をバーコードと装置との
位置関係を厳密に設定することな（良好な作業性で行う
ことかできる。

なお、本実施例において、一方向走査動作が選択された
場合に、たとえばα方向走査以外の走査が行われる期間
には、完全にレーザビームｆｌの出力を停止してしまっ
てもよい。ただし、この場合には、上記の第４図に示さ
れた構成では走査方向の検出を行うことができなくなる
ので、これに代えてたとえば第６図図示の構成が適用さ
れる。

すなわち、ポリゴンミラー２０を回転駆動するモータ２
４の駆動軸２４ａに永久磁石片５１が固定され、この永
久磁石片５１の回転軌道の近傍に複数のコイル５２が配
設されており、このコイル５２の出力が角度検出回路５
３に与えられている。

この構成であれば、ポリゴンミラー２０の回転位置が検
出できるので、ビーム出射手段１１からのレーザビーム
Ｉ！１がいずれの平面鏡２１〜２３に入射しているかか
判り、したがってα方向、β方向およびγ方向の各走査
が検出できる。したかって、上記の角度検出回路５３の
出力を第１図のビーム出力制御手段３２に与え、たとえ
ばβ方向走査およびγ方向走査時にはビーム出射手段１
１からのレーザビームｆｌの発生を停止させればよい。

次に本発明の他の実施例について説明する。上記の実施
例では、一方向走査動作時において、非選択方向の走査
時にはレーザビーム１１の平均出力を低減（または停止
）させることとしているか、本実施例ではレーザビーム
１１の平均出力は低下させずにそのパルス点灯の周波数
が、上記第１の周波数とは異なる第２の周波数に切り換
えられる。

すなわち、たとえば選択手段３４によってα方向走査が
選択され、切換え手段３３で一方向走査動作が設定され
ると、ビーム出力制御手段３２は走査方向検出手段３１
の出力に基づいて、α方向走査が行われるときにはビー
ム出射手段１１のパルス点灯の周波数をフィルタ手段１
６の通過周波数帯域の周波数である上記第１の周波数と
し、β方向走査およびγ方向走査が行われる期間には上
記通過周波数帯域外の周波数である第２の周波数でビー
ム出射手段１１をパルス点灯する。

この結果、上記α方向走査時板外には、受光手段ｌこの
出力はフィルタ手段１６で阻止されるので、識別手段１
７はα方向走査のみに基づいてバーコードの識別を行う
ことになる。このようにして、実質的に一方向走査が実
現される。

なお、本発明は上述の各実施例に限定されるものではな
い。たとえば、前述の実施例では、多方向走査動作と一
方向走査動作とが切換え可能な場合を例にとったか、た
とえば相互に異なるｌｏ力方向走査を行うことかできる
装置において、この全方向の走査を行う動作と、ＩＯ力
方向中から選択した２以上の方向の走査のみを選択的に
行う動作とが切り換えられるようにしてもよい。このよ
うにすれば、たとえば隣接する２〜３方向の走査が可能
となることによって、読取性能を向上することかできる
。

さらに前述の実施例ては、バーコード読取装置を例にと
って説明したか、本発明はビーム光による記号の走査に
よって当該記号の読取を行う記号読取装置に対して広〈
実施することができるものであり、たとえば光学式文字
読取装置に対しても容易に応用し得るものである。その
他本発明の要旨を変更しない範囲内において、種々の設
計変更を施すことか可能である。

〈発明の効果〉 以上のように本発明の記号読取装置によれば、全走査方
向の走査に基づいて記号の読取か行われる状態と、所定
の走査方向のみの走査に基づいて記号の読取が行われる
状態とを、切換え手段の設定によって選択できる。した
かって、たとえば複数の記号が装置の読取視野範囲内に
存在している場合のように、全走査方向の走査による読
取では、読取を意図していない記号まて読み取られてし
まうおそれかある場合には、上記の所定の走査方向のみ
に基づく読取か行われる状態に切り換えることにより、
記号の読取が良好に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の記号読取装置の一実施例のバーコード
読取装置の基本的な構成を示すブロック図、 第２図は走査手段１２の構成を簡略化して示す斜視図、 第３図は走査手段１２によるバーコードの走査態様を示
す概念図、 第４図は走査方向検出手段３１の構成を示す概念図、 第５図は動作を説明するためのタイミングチャート、 第６図は走査方向検出手段の他の構成例を簡略化して示
す斜視図である。 １６・・・フィルタ手段、３１・・・走査方向検出手段
、３２・・・ビーム出力制御手段、３３・・・切換え手
段、３４・・・選択手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ビーム光を出射するビーム出射手段と、このビーム
   出射手段からのビーム光で記号を形成した記号面を相互
   に異なる複数の走査方向に走査する走査手段と、上記記
   号面からの反射光を受光する受光手段とを有し、いずれ
   かの走査方向の走査に基づいて上記記号の読取を行う記
   号読取装置において、 上記走査方向を検出する走査方向検出手段と、 この走査方向検出手段の出力に基づいて、 上記複数走査方向から選んだ所定の１または複数の走査
   方向の走査が行われるときには上記ビーム出射手段の出
   力を第１の値とし、上記所定の走査方向以外の走査方向
   の走査が行われるときには、上記出力を上記第１の値よ
   りも小さい第２の値とするビーム出力制御手段と、 このビーム出力制御手段による上記ビーム出射手段の出
   力の上記制御を行う状態と、上記ビーム出力制御手段に
   よる上記ビーム出射手段の出力の上記制御を行わない状
   態とを切り換える切換え手段とを備えたことを特徴とす
   る記号読取装置。 ２、ビーム光を出射するビーム出射手段と、このビーム
   出射手段からのビーム光で記号を形成した記号面を相互
   に異なる複数の走査方向に走査する走査手段と、上記記
   号面からの反射光を受光する受光手段とを有し、いずれ
   かの走査方向の走査に基づいて上記記号の読取を行う記
   号読取装置において、 上記走査方向を検出する走査方向検出手段と、 この走査方向検出手段の出力に基づいて、 上記複数走査方向から選んだ所定の１または複数の走査
   方向の走査が行われるときには上記ビーム出射手段を第
   １の周波数でパルス点灯させ、上記所定の走査方向以外
   の走査方向の走査が行われるときには、上記ビーム出射
   手段を上記第１の周波数とは異なる第２の周波数でパル
   ス点灯させるビーム出力制御手段と、 上記受光手段の出力から、上記第１の周波数の成分を抽
   出するフィルタ手段と、 上記ビーム出力制御手段による上記ビーム出射手段の上
   記制御を行う状態と、上記ビーム出力制御手段による上
   記ビーム出射手段の上記制御を行わずに上記ビーム出射
   手段のパルス点灯の周波数を上記第１の周波数に固定す
   る状態とを切り換える切換え手段とを備えたことを特徴
   とする記号読取装置。 ３、上記所定の１または複数の走査方向を選択する選択
   手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の
   記号読取装置。