JPS5820406B2 - ヒカリソウサソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特定平面内のバーコードラベルを読み取るため
レーザビームにより複数方向に走査する光走査装置に関
するものである。

最近商品取引を自動化するため商品に第１図ａに宗すよ
うなコード化したバーコードラベルを貼布してこれを自
動的に読み取る方式として、レーザで代表されるコヒー
レント光によりバーコードラベル上を走査しその反射光
強度の変化によりコードを読み取る方法が通常用いられ
ている。

この場合コヒーレント光を横切る際のバーコードラベル
の方向は必ずしも一定ではなく極端な場合にはバーの方
向がコヒーレント光に対し、平行となる場合もありうる
。

これらの種々のバーコードの位置条件を考慮した光走査
モー、ドとして第１図すに示すような複数の平行走査パ
ターンと１本の直交走査パターンより成るモードが米国
のスペクトラ・フィジックス社で考えられている。

また同図Ｃに示すジグザグ形状のモードも考えられる。

従来これらのモードを光走査によって発生するには回転
多面鏡あるいは振動鏡等が用いられていたが、いずれも
構造が複雑で高価となる。

本発明の目的は、簡単な構成によりバーコードラベルを
読み取ることができる光走査装置を提供することである
。

前記目的を達成するため、本発明の光走査装置はそれぞ
れディスクの異なる所定位置を照射する光ビームと、該
ディスクの回転により前記各照射位置を通過するように
該ディスクに設けた複数の凸レンズまたは回折格子とを
有し、該凸レンズまたは回折格子の各々は該光ビームに
対して同一平面上でそれぞれ焦点位置を異ならしめ、光
ビームのそれぞれ異なる照射位置により前記ディスクの
回転に応じて複数の交叉する走査線を描かせることを特
徴とするものであり、さらに前記それぞれディスクの異
なる所定位置を照射する光ビームが固定された光ビーム
の進路を前記ディスクの複数位置に時間的に切替え入射
することによって形成されることを特徴とするものであ
る。

以下本発明の原理と実施例につき詳述する。

第２図は本発明の原理説明図である。

こＮでは説明を分り易くするため凸レンズの屈折現象を
用いるが、同様の効果を示す回折現象を有するホログラ
ムたとえばフレネルゾーンプレートを用いた場合でも原
理的には同様に論することができる。

同図ａにおいて、固定されたコヒーレント光のレーザビ
ーム１をレンズ２の位置４に入射させ、レンズ２をレー
ザビームに直交するたとえば水平方向３に移動すると屈
折光（ホログラムの場合には回折光）はレンズ２の位置
７から一定距離りだけ隔てられた観察面８においてレン
ズ２の移動方向３に追従する走査方向６の走査パターン
５を発生する。

これはレンズ２の焦点が走査方向６の方へ移動するため
である。

同図すにおいては、走査方向６と直交する方向に走査パ
ターン５を平行移動する方法を示す。

すなわちレーザビームを固定したま＼レンズ２を尋の移
動方向３と直交した方向３′に移動させた状態で第２図
ａの場合と同様にレンズ２を走査方向６の方へ移動する
ことにより観察面８における走査パターン５を平行移動
させることができる。

従って、レーザビームを固定しておいて任意の方向に走
査する走査パターンを形成することもまたこの走査パタ
ーンを平行移動させることも容易であるから第１図す、
ｃで例示したような走査パターンモードを形成すること
が可能となるものである。

第３図は第２図ａ、ｂの原理に従いレーザビームによる
所望の走査パターンモードを実現する本発明の要部実施
例の説明図である。

すなわち同図は第１図すの走査モードに対応するもので
、ディスク上に前述の原理に従うホログラムパターンの
一部分づ５を配ダルディスクの回転により所望パターン
が観察面に発生するように構成される。

走査速度と関連する速度で回転駆動されるディスク１２
上の２つの同心円上にホログラムパターンを組合わせて
配列する。

たとえば図示のごとく、レーザビーム１１１の入射位置
１５に対応する内側同心円上には、焦点位置が同一平面
内において、横にずれている複数のホログラム１３を設
け、入射位置１５から９０°ずれた位置にあるレーザビ
ーム１１□の入射位置１６に対応する外側同心円上にも
同様にホログラム１４を設ける。

このような構成のディスク１２を回転させると、ホログ
ラム１３は、入射位置１５を、レーザビーム１１□に対
して垂直方向に移動しながら次々に通過する。

ここで、ホログラム１３は、おのおの焦点の位置が同一
平面上たとえば観察面８上で横方向にずれているため垂
直走査パター７１７１，１７２．−・・・・・が発生す
る。

またホログラム１４は、入射位置１６を、レーザビーム
１１□に対して水平に移動するため観察面８上で水平走
査パターン１８が発生する。

このようにして複数の垂直走査パターン１７とこれと直
交する水平走査パターン１８より成る第１図すと同様の
組合わせ走査パターン２０を実現することができる。

この場合走査パターンは同時に２本以上発生することな
く１本ずつシーケンスに制御されなければならない。

すなわち、たとえば２本の１査パターンによりバーコー
ドを走査した場合、２通りの反射光を１つの受光素子で
受光することとなり、正確にコードを読み取れない。

このために図示のごとく、入射位置１６にホログラム１
４が来た場合には、ホログラム１３が入射位置１５の位
置に存在しないようにしている。

この他の方法としては、ホログラム１３を設けていない
ディスクの部分に鏡を設けておき、鏡が入射位置１５に
来た時、レーザビームを反射して、ホログラム１４にレ
ーザビームを入射するようにしてもよい。

このようにすれば、同時にホログラム１３と１４にレー
ザビームが入射しないので、走査パターンは同時に２本
以上発生しない。

第４図ａ、ｂは本発明の他の要部実施例の説明図である
。

すなわち同図は第１図Ｃの走査モードに対応するもので
、ジグザグ形状の一方の傾斜１７１に平行な走査パター
ンは入射位置１５１を通ったレーザビーム１１１が担当
し他方の傾斜１７２に平行な走査パターンは入射位置１
５□を通ったレーザビーム１１′１が担当し、これらお
よびレーザビーム１１□による走査パターン１８を時間
的に切替えて第１図の走査パターンモードを実現するこ
とが可能となるものである。

以下第４図のａ、ｂの実施例を詳細に説明する。

図ａまたはｂにおいて、３１，３２，３３゜３４．３５
．３６はホログラムで第３図と同一部材には同一符号を
用いている。

レーザビーム１１１１１′１，１１２は６０°の間隔で
固定しておく。

ホログラム３１と３４、ホログラム３２と３５、ホログ
ラム３３と３６はそれぞれ１８０°ずれた位置に設けて
おり、ホログラム３Ｌ３２，３３の間隔およびホログラ
ム３４，３５．３６の間隔は８０°となっている。

図の状態ではホログラム３１により走査パターン１８を
描いている。

今ディスク１２を矢印１０の方向に回転させる。

ホログラム３１に続いて、レーザビーム１１゜とホログ
ラム３６により走査パターン１８を描く。

次にホログラム３５とレーザビーム１１、により走査パ
ターン１７１に平行なパターンを描き、さらにディスク
１２を回転させるとレーザビーム１１１１とホログラム
３１，３６により走査パターン１７□と平行な走査パタ
ーンを描へ以下、レーザビー。

ム１１２，１１１，１１′１の順にホログラムに対応し
て走査パターンを描へこの場合もホログラム３１〜３５
の焦点は同一平面上において、横方向にずれているよう
にし、またレーザ１１０，１１１′。

１１□は同時にホログラム３１〜３５に入射しないよう
にしている。

この３つのレーザビーム１１１゜１１’１，１１２を１
つのビームを切替え制御してシーケンスに供給してもよ
いことは第３図の場合と同様である。

第５図は第３図に示した本発明の要部の実施例を商品の
バーコードラベル読取装置に適用した本発明の光走査装
置の実施例である。

同図において第３図に示したようなホログラム１３，１
４をイするディスク１２をモータ３０で回転せしめ、Ｈ
ｅ−Ｎｅレーザ２５で発生したレーザビームをハーフミ
ラ−２６で２分岐し、一方のビーム１１１をレンズ２８
を介してホログラム１３に対応する入射位置１５に入れ
るととも１こ、ハーフミラ−２６で分岐した他のレーザ
ビーム１１□はミラー２７とレンズ２９を介してホログ
ラム１４に入射する。

ホログラム１３．１４で回折されたビームは商品走査面
２１に設けたラベル読取窓２２に投射されて前述の原理
に従い第１図すに示すような組合わせ走査パターン２０
を形成する。

この走査パターンのスポットが第１図ａに示すようなバ
ーコードラベルを横切り反射されたコード信号が集光光
学系２３を通し光電変換器２４に受光され電気信号に変
換されて取出され復調回路に伝送される。

この場合レーザビーム１１．．１１□のシーケンス制御
はディスク１２上のホログラム１３゜１４の相対位置に
より行なわれ、一方がホログラムを照射している時は他
方はホログラム照射しないように配置されている。

この場合にはハーフミラ−２６、ミラー２７は固定して
もよいから機構は簡単になる。

しかしレーザビーム強度はそれぞれ半減されることは当
然である。

これに対しミラー制御を行なってレーザビームを１００
％切替えるようにすることにより走査パターンの倒れ
の段階でもレーザビームの利用効率のよいパターン検出
が可能となるものである。

以上説明したように、本発明によれば凸レンズまたはこ
れと等価な作用をするホログラムを含む回折格子をディ
スク上に複数個配夕１ル、それぞれディスクの異なる所
定位置を照射する少なくとも２本以上のレーザビーム等
の光ビーム（同一ビームの照射位置を時間的に切り替え
る場合を含む）を用いて照射することによって、光ビー
ムのそれぞれ異なる照射位置により前記ディスクの回転
に応じて、ディスクから一定距離の観察面上で互に任意
の角度で交差する複数本の光走査パターンを形成するこ
とができる。

これは従来の回転多面鏡あるいは振動鏡等に比較して動
作も安定であり簡単な構成でかつ低価格に実現すること
が可能である。

なお、本発明をレーザビームによって説明したが、十分
集束されたランプからの光を用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図ａはバーコードの例を示し、同図す、ｃは従来の
この種の光走査パターンの一般説明図、第２図ａ、ｂは
本発明の原理説明図、第３図および第４図ａ、ｂは本発
明の要部実施例の説明図、第５図は第３図の要部を適用
した本発明の詳細な説明図であり、図中１０はディスク
回転方向、１１０，１１’１，１１□はレーザビーム、
１２はディスク、１３，１４，３１．３２，３３，３４
゜３５．３６はホログラム、１５．１６は入射位置、１
７．１８は走査パターン、２０は組合わせ走査パターン
、２１は商品走査面、２２はラベル読取窓、２３は集光
光学系、２４は光電変換器、２５はＨｅ −Ｎ ｅレー
ザ、２６はハーフミラ−１２７はミラー、２８．２９は
レンズ、３ｏはモータを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ それぞれディスクの異なる所定位置を照射する光ビ
   ームと、該ディスクの回転により前記各照射位置を通過
   するように該ディスクに設けた複数の凸レンズまたは回
   折格子とを有し、該凸レンズまたは回折格子の各々は該
   光ビームに対して同一平面上でそれぞれ焦点位置を異な
   らしめ、光ビームめそれぞれ異なる照射位置により前記
   ディスクの回転に応じて複数の交叉する走査線を描かせ
   ることを特徴とする光走査装置。 ２ 前記それぞれディスクの異なる所定位置を照射する
   光ビームが、固定された光ビームの進路を前記ディスク
   の複数位置に時間的に切替え入射することによって形成
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光
   走査装置。