JPH0816701A - 情報読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光学パターンの配置状態に影響されることな
く、光学パターンを確実に走査して情報の読み取りを高
精度に行うことができるコンパクトな情報読取装置を提
供する。 【構成】読取用のレーザー光を出射可能なレーザーダイ
オード２０と、このレーザーダイオードから出射された
レーザー光を目的の光学パターン方向に反射する平面ミ
ラー部１５ａ及びこの平面ミラー部と一体的に形成され
且つ光学パターンから反射した反射光を所定方向に集光
させる凹球面ミラー部１５ｂを備えたミラー１５と、光
学パターンから反射した反射光の光路範囲の内側領域で
あって且つ反射光を遮らない位置に配置され、凹球面ミ
ラー部によって集光された反射光を受光して電気信号に
変換するフォトディテクタ２５と、平面ミラー部から反
射したレーザー光を光学パターンに沿って走査させるよ
うに、ミラーを所定角度だけ回動させるミラー駆動装置
３とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば所定情報がコー
ド化印刷されたバーコード等の光学パターンから情報を
光学的に読取る情報読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、所定情報がパターン化されたバー
コード等の光学パターンから情報を光学的に読取る情報
読取装置が開発されている。ここで、例えばバーコード
とは、個々の物品の種類を識別するために、個々の物品
に貼着可能なラベルに印刷されたコード化パターンであ
り、具体的には、様々な幅を有する複数本のバーと、こ
れらバー相互のスペースとの組み合わせによって所定の
情報がコード化記録されたコード化パターンである。

【０００３】一般的な情報読取装置において、光が照射
されたバーコードから反射する反射光の光学的特性の変
化を検出することによって、バーコードのコード化パタ
ーンが光学的に読み取られ、個々の物品の種類が識別さ
れることになる。

【０００４】このような情報読取装置として、例えば、
特開平２−１７８８８８号に開示されているように、片
手持ち可能なハンドル部と、読取光学系が内蔵されたヘ
ッド部とを備えたハンディタイプの情報読取装置が知ら
れている。

【０００５】上記読取光学系には、レーザー光源と、こ
のレーザー光源から射出されたレーザー光を反射させる
走査ミラーと、この走査ミラーと一体的に形成され且つ
入射光をフォトセンサに集光させる凹球状集光ミラーと
が設けられている。なお、走査ミラーは、モータによっ
て回動可能に構成されている。

【０００６】このような構成によれば、情報読取装置を
目的のバーコード方向に向けた状態において、レーザー
光源からレーザー光を出射させると、このレーザー光
は、走査ミラーで反射された後、走査ビームとして標的
となるバーコードに向かって出射される。

【０００７】このとき、モータによって走査ミラーを回
動させることによって、この走査ミラーから反射された
走査ビームは、バーコード上に走査されることになる。
バーコードから反射した反射光は、凹球状集光ミラーに
よってフォトセンサに集光され、その光学的特性の変化
に対応した電気信号に変換された後、図示しない信号処
理回路によってバーコード情報として読み取られる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような情報読取装置は以下の欠点がある。例えばレー
ザー光源が基準水平面上に配置されているとすると、こ
のレーザー光源から射出されるレーザー光は、基準水平
面に対して所定角度で打ち上げられ、走査ミラーによっ
て反射された後、基準水平面に沿って平行に進む。

【０００９】このため、レーザー光の打ち上げ角度を確
保する関係上、この打ち上げ角度分だけ装置の高さ方向
（基準水平面に対して直交する方向）の領域確保が不可
欠となり、装置の高さ方向の小型化を図ることが困難と
なっている。

【００１０】また、レーザー光源及びフォトセンサのい
ずれもが、バーコードからの反射光の光路外に位置付け
られているため、装置の幅方向の小型化を図ることも困
難となっている。

【００１１】更に、走査ミラーの回動軸は、この走査ミ
ラーによって反射されたレーザー光の光軸に対して、垂
直に位置付けられていない。このため、図４（ａ）及び
（ｂ）に示すように、バーコード４４ａ上に走査される
走査ビーム４６の走査線４８は、曲線状の軌跡を描くこ
とになってしまう。このため、バーコード４４ａが遠方
に配置されている場合には、そのバーコード４４ａ全体
を走査することができなくなり、結果、走査不良に起因
した情報の読取り不良という事態が引き起こされる場合
も考えられる。

【００１２】本発明は、このような課題を解決するため
になされており、その目的は、光学パターンの配置状態
に影響されることなく、光学パターンを確実に走査して
情報の読み取りを高精度に行うことができるコンパクト
な情報読取装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、読取用のレーザー光を出射可能な
光源と、この光源から出射された前記レーザー光を所定
情報がパターン化された光学パターン方向に反射する第
１の反射部及びこの第１の反射部と一体的に形成され且
つ前記光学パターンから反射した反射光を所定方向に集
光させる第２の反射部を備えた反射手段と、前記光学パ
ターンから反射した反射光の光路範囲の内側領域であっ
て且つ前記反射光を遮らない位置に配置され、前記第２
の反射部によって集光された反射光を受光して所定の電
気信号に変換する光検出器と、前記第１の反射部から反
射した前記レーザー光を前記光学パターンに沿って走査
させるように、前記反射手段を所定角度だけ回動させる
反射手段駆動装置とを備える。

【００１４】

【作用】光源から出射された読取用のレーザー光は、第
１の反射部から反射する。このとき、反射手段駆動装置
が駆動して反射手段を所定角度だけ回動させると、第１
の反射部から反射したレーザー光は、第１の反射部の回
動に伴って所定の範囲内で振れる。この結果、レーザー
光は、光学パターンに沿って走査される。このとき、レ
ーザー光によって走査された光学パターンから反射した
反射光は、反射手段の第２の反射部によって取り込ま
れ、この第２の反射部によって光検出器方向に集光され
る。光検出器に集光した反射光は、その光学的特性に対
応した電気信号に変換され、バーコード情報として読み
取られる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明一実施例に係る情報読取装置に
ついて、添付図面を参照して説明する。図３（ａ）に示
すように、本実施例の情報読取装置は、後述する読取光
学系を内蔵したヘッド部４０と、このヘッド部４０を支
持するように、ヘッド部４０に突設された片手持ち可能
なハンドル部４２とを備えている。

【００１６】図１（ａ），（ｂ）に示すように、ヘッド
部４０には、平板状の基板１が内蔵されており、この基
板１上には、読取光学系が設けられている。図１及び図
３に示すように、読取光学系は、読取用のレーザー光を
出射可能な光源即ちレーザーダイオード２０（以下、単
にＬＤと称する）と、このＬＤ２０から出射されたレー
ザー光を目的の光学パターン４４ａ（図３（ａ）参照）
方向に反射する第１の反射部即ち平面ミラー部１５ａ及
びこの平面ミラー部１５ａと一体的に形成され且つ光学
パターン４４ａから反射した反射光を所定方向に集光さ
せる第２の反射部即ち凹球面ミラー部１５ｂを備えた反
射手段即ちミラー１５と、光学パターン４４ａから反射
した反射光の光路範囲の内側領域であって且つ反射光を
遮らない位置に配置され、凹球面ミラー部１５ｂによっ
て集光された反射光を受光して所定の電気信号に変換す
る光検出器即ちフォトディテクタ２５（以下、単にＰＤ
と称する）と、平面ミラー部１５ａから反射したレーザ
ー光を光学パターン４４ａに沿って走査させるように、
ミラー１５を所定角度だけ回動させる反射手段駆動装置
即ちミラー駆動装置３とを備えている。

【００１７】なお、光学パターン４４ａから反射した反
射光の光路範囲は、図１中符号Ａで示されている。ま
た、本実施例に適用される光学パターン４４ａとして
は、例えば、種々の物品（図示しない）に貼着可能なシ
ール４４上にコード化印刷されたバーコード、あるい
は、種々の物品に直接コード化印刷されたバーコードが
該当する。このようなバーコード４４ａ（このバーコー
ドは、上記の光学パターン４４ａの下位概念であるた
め、同一符号を付すことにする）とは、例えば、様々な
幅を有する複数本のバー（図面上に表わすことによっ
て、特に参照符号は付さない）と、これらバー相互のス
ペース（間隔）との組み合わせによって所定の情報が記
録されたコード化パターンである。

【００１８】本実施例において、ＬＤ２０は、反射光の
光路範囲Ａの外側領域に設けられており、ＬＤ２０の出
射点２０ａから出射された読取用のレーザー光が、平面
ミラー部１５ａに照射されるように構成されている。

【００１９】また、ＰＤ２５は、反射光の光路範囲Ａの
内側領域であって且つ反射光を遮らない位置に設けられ
ていると共に、平面ミラー部１５ａから反射したレーザ
ー光の光路を回避した位置即ち光路の下側の位置に設け
られている。

【００２０】このようなＰＤ２５には、その受光面２５
ａ上に所定の周波数成分を有するレーザー光のみを通過
させるフィルタ３０が設けられている。この結果、光学
パターン４４ａから反射した反射光の周波数成分以外の
周波数成分を有する例えば室内灯や太陽光等の外光は、
フィルタ３０によって遮断され、ＰＤ２５の受光面２５
ａに到達しない。従って、ＰＤ２５は、光学パターン４
４ａから反射した反射光の光学的特性に対応した電気信
号を高精度に出力することが可能となる。

【００２１】ミラー駆動装置３は、駆動部４と可動部５
とを備えており、その略中央に基板１の面に直交（即
ち、読取用のレーザー光の光軸に直交）して回動自在に
設けられた回動軸Ｂを中心に所定角度だけ回動自在に構
成されている。

【００２２】可動部５は、駆動部４を駆動させることに
よって回動軸Ｂを中心に所定角度だけ回動自在に構成さ
れており、この可動部５の先端部には、ミラー１５が取
り付けられている。この結果、ミラー１５は、可動部５
の回動に伴って回動軸Ｂを中心に所定角度の範囲内で回
動することになる。

【００２３】なお、駆動部４としては、例えば、永久磁
石６とコイル７とを組み合わせて構成したり、あるい
は、モータ（図示しない）によって直接駆動させるよう
に構成することも可能である。具体的には、コイル７に
対して所定のタイミングで電流を流してコイル７を磁化
させ、このときコイル７と永久磁石６との間に働く磁気
作用を利用することによって、可動部５を回動軸Ｂを中
心に所定角度だけ往復回動させることが可能となる。

【００２４】ミラー１５の平面ミラー部１５ａは、その
反射面が回動軸Ｂに沿って平行に延出形成されていると
共に、ミラー１５が静止している初期状態において、Ｌ
Ｄ２０から出射されたレーザー光が基板１の縁部１ａに
直交して射出するように位置付けられている。従って、
ＬＤ２０の出射点２０ａから平面ミラー部１５ａを介し
て出力されるレーザー光の指向光路は、基板１と平行な
平面上に位置付けられることになる。

【００２５】また、凹球面ミラー部１５ｂは、反射光の
光路範囲Ａの内側領域であって且つ反射光を遮らない位
置に設けられたＰＤ２５の受光面２５ａに、光学パター
ン４４ａからの反射光を集光させるように位置付けられ
ている。更に、ＰＤ２５の受光面２５ａは、凹球面ミラ
ー部１５ｂから延出する光軸と直交するように位置付け
られている。

【００２６】このような構成によれば、図１及び図３に
示すように、まず、読取操作者は、片手（図示しない）
でハンドル部４２を把持した状態で、目的のバーコード
４４ａ方向にヘッド部４０を向ける。そして、ハンドル
部４２に設けられたスイッチ（図示しない）をＯＮ操作
して、ヘッド部４０内の読取光学系を駆動させる。

【００２７】この結果、ＬＤ２０の出射点２０ａから出
射された読取用のレーザー光は、平面ミラー部１５ａか
ら反射し、走査ビーム４６としてヘッド部４２からバー
コード４４ａ方向に出射される。

【００２８】このとき、ミラー駆動装置３が駆動してミ
ラー１５を回動軸Ｂを中心に所定角度だけ往復回動させ
ると、平面ミラー部１５ａから反射した走査ビーム４６
は、平面ミラー部１５ａの回動に伴って所定の範囲内で
振れる。

【００２９】本実施例において、回動軸Ｂは、読取用の
レーザー光の光軸に直交して配置されているため、平面
ミラー部１５ａから反射した走査ビーム４６は、バーコ
ード４４ａに沿って走査されることになり、その走査線
４８は、バーコード４４ａを構成する個々のバーに直交
する方向に軌跡を描く。これは、バーコード４４ａが長
くなっても同様に、走査線４８は、バーコード４４ａを
構成する個々のバーに直交する方向に軌跡を描くことに
なる。

【００３０】このとき、走査ビーム４６によって走査さ
れたバーコード４４ａから反射した反射光は、ミラー１
５の凹球面ミラー部１５ｂによって取り込まれ、この凹
球面ミラー部１５ｂによってＰＤ２５方向に集光され
る。

【００３１】ＰＤ２５の受光面２５ａ上には、フィルタ
３０が設けられているため、バーコード４４ａから反射
した反射光のみが受光面２５ａ上に集光される。受光面
２５ａに集光した反射光は、ＰＤ２５によって、その光
学的特性に対応した電気信号に変換された後、図示しな
い信号処理回路によってバーコード情報として読み取ら
れる。

【００３２】なお、上述した動作説明では、ヘッド部４
０をバーコード４４ａ方向に向けた後に、スイッチＯＮ
操作を行ったが、これに限定されることはなく、予め、
スイッチＯＮ操作を行って走査ビーム４６を出射させた
状態でバーコード４４ａに狙いをつけることも可能であ
る。この場合、走査ビーム４６を出射させた状態で連続
的に別々のバーコード４４ａを走査することができる。

【００３３】本実施例の情報読取装置によれば、以下の
ような効果を得ることができる。即ち、ＬＤ２０の出射
点２０ａから平面ミラー部１５ａを介して出力されるレ
ーザー光の指向光路を基板１と平行な平面上に規定する
ことによって、情報読取装置の高さ方向の小型化が達成
されると共に、ＰＤ２５をバーコード４４ａからの反射
光の光路範囲Ａの内側領域であって且つ反射光を遮らな
い位置に設けることによって、情報読取装置の幅方向の
小型化が達成される。この結果、装置全体をコンパクト
に構成することが可能となる。

【００３４】情報読取装置をコンパクト化させる場合、
例えば、図２に示すように、ＰＤ２５を反射光の光路範
囲Ａの外側領域に配置すると、反射光をＰＤ２５方向に
反射させるために、ミラー１５の法線Ｈと走査ビーム４
６との成す角θだけミラー１５を傾ける必要がある。

【００３５】この場合、ミラー１５の凹球面ミラー部１
５ｂが反射光を集光するための実効面積は、凹球面ミラ
ー１５ｂ元来の面積にｃｏｓθをかけた面積に縮小して
しまうことになる。この結果、特に、遠方のバーコード
４４ａ（同図には、バーコード４４ａは図示されていな
いが、図３（ａ）のバーコード４４ａをもって代用す
る）を走査する場合、凹球面ミラー部１５ｂによって受
け取ることができる反射光の光量が少なくなるため、光
学的な読取性能が著しく損なわれるだけでなく、走査距
離も短くなるため、読取精度も落ちる。

【００３６】しかしながら、本実施例によれば、図１及
び図３に示すように構成することによって、凹球面ミラ
ー部１５ｂを反射光に対して正対させることができるた
め、凹球面ミラー部１５ｂの実効面積を有効に利用する
ことが可能となる。

【００３７】更に、本実施例によれば、ミラー１５の回
動軸ＢをＬＤ２０から出射されるレーザー光の光軸に直
交（即ち、基板１の面に直交）して配置させたことによ
って、平面ミラー部１５ａから反射した走査ビーム４６
をバーコード４４ａに沿って走査させることが可能とな
り、その走査線４８は、バーコード４４ａを構成する個
々のバーに直交する方向に軌跡を描く。これは、バーコ
ード４４ａが長くなっても同様に、走査線４８は、バー
コード４４ａを構成する個々のバーに直交する方向に軌
跡を描くことになる。

【００３８】この結果、光学パターンの配置状態に影響
されることなく、光学パターンを確実に走査して情報の
読み取りを高精度に行うことができるコンパクトな情報
読取装置を提供することが可能となる。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、光学検出器を光学パタ
ーンから反射した反射光の光路範囲の内側領域であって
且つ反射光を遮らない位置に配置したことによって、光
学パターンの配置状態に影響されることなく、光学パタ
ーンを確実に走査して情報の読み取りを高精度に行うこ
とができるコンパクトな情報読取装置を提供することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の一実施例に係る情報読取装
置の光学ヘッド部に内蔵された読取光学系の構成を示す
平面図、（ｂ）は、その断面図。

【図２】図１に示した光学ヘッド部において、反射光の
光路範囲の外側領域にＰＤを設けた場合の問題点を説明
するための図。

【図３】（ａ）は、図１に示した読取光学系から出射さ
れた走査ビームによってバーコードを走査している状態
を示す斜視図、（ｂ）は、バーコード上の走査線の軌跡
を示した平面図。

【図４】（ａ）は、従来の情報読取装置によってバーコ
ードを走査している状態を示す斜視図、（ｂ）は、バー
コード上の走査線の軌跡を示した平面図。

【符号の説明】

３…ミラー駆動装置、１５…ミラー、１５ａ…平面ミラ
ー部、１５ｂ…凹球面ミラー部、２０…レーザーダイオ
ード、２５…フォトディテクタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅田 輝明 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 読取用のレーザー光を出射可能な光源
   と、 この光源から出射された前記レーザー光を所定情報がパ
   ターン化された光学パターン方向に反射する第１の反射
   部及びこの第１の反射部と一体的に形成され且つ前記光
   学パターンから反射した反射光を所定方向に集光させる
   第２の反射部を備えた反射手段と、 前記光学パターンから反射した反射光の光路範囲の内側
   領域であって且つ前記反射光を遮らない位置に配置さ
   れ、前記第２の反射部によって集光された反射光を受光
   して所定の電気信号に変換する光検出器と、 前記第１の反射部から反射した前記レーザー光を前記光
   学パターンに沿って走査させるように、前記反射手段を
   所定角度だけ回動させる反射手段駆動装置とを備えてい
   ることを特徴とする情報読取装置。
2. 【請求項２】 前記反射手段駆動装置には、反射手段を
   所定角度だけ回動させる回動軸が設けられており、この
   回動軸は、前記第１の反射部から反射した前記レーザー
   光を前記光学パターンに沿って走査させるように、前記
   レーザー光の光軸に直交して回動自在に配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報読取装置。