JPS5820412B2 - 光学読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レーザ光を発する光源から出たレーザ光によ
り、被読取体を光学走査して読取る光学読取装置に関す
る。

最近、百貨店やスーパーマーケットで商品の値段や種類
等をスペ々スとバーからなるタグカードに印刷しておき
、そのカードを光学的に走査することによって印刷され
た情報を読取る。

ＰＯ８読取システムが実用化されつつある。

かかるシステムに？ける、光学読取りには、ライトペン
による方法とレーザ光のような色光を走査して読取る２
通りがあるが、本発明は、これらの内レーザ光走査に関
するものである。

第１図に従来例を示す。

この装置はレーザ発振器とそのレーザ光を偏向照射させ
る手段と反射光を検出する手段とから成る。

レーザ発振器１から出た光は、しぼり込みのレンズ系２
を通って、反射鏡３で偏向される。

そして回転支持棒７の内側を通過し、回転反射鏡１２で
反射走査され、回転反射鏡１２に対向する固定反射鏡１
９上を走査し、その結果、反射光は、走査テーブル１５
上の読取面である走査窓２９に対向した被読取体１６上
を走査する。

被読取体１６からの反射光は光電変ポ器１７で電気信号
に変換ののちバーコード読取向路１８で認識する。

回転反射鏡１２は、構造上以下のような運動を行なう。

モーター４の回転がブーＩＪ −５、５’ベルト６を介
して回転支持棒７を回転させる。

平歯車８はシャーシ台１３に固定されているため、回転
支持棒７の回転に伴い平歯車９′が平歯車８の周りを回
転する。

このかみ合いによってかさ歯車１０，１１が回転する。

この結果回転反射鏡１２は回転支持台３１上にて読取面
に平行な軸３０を中心に回転し読取面に直角な軸を中心
に公転する。

第２図に走査系の回転要部図を示す。

第２図にて四角柱の回転反射鏡１２は矢印の方向の回転
しその結果反射光が、固定反射鏡２０．２１上を走査す
る。

この結果、固定反射鏡２０．２１への入射角の変化に伴
って、その反射光が、読取面を走査する。

かかる装置においては、回転反射鏡１２自体の走査の影
すなわち死角が存在するために、第２図に２いて、０８
間は反射鏡を設備することができない。

かかる装置で走査テーブル１５との偏向系ノ距離を小さ
くし、装置全体を小型化しさらに読取面で長い走査距離
を得るためには固定反射鏡２０゜２１を回転反射鏡１２
よりも遠くに設置しなければならない。

この結果走査系が極端に大きくなり駆動系の強度を増加
させねばならなくなる。

さらには第２図のＢＣ間の距離が増加するために無走査
の時間が増力口する。

検出器の応答速度による制限より読取部の一本の走査線
の走査速度を早めることには限界があるため、上記無走
査時間が増加するにつれて単位時間当りの走査本数が減
少してしまう欠点があった。

また、上記従来の欠点をなくす童味で、菊花状に走査す
るものが提案されて２つ、その一例を第３図に示す。

第１図と同一番号は、同一部品であり同一機能を有する
ものであるので、作動上の説明は略す。

本偏向装置の回転反射鏡は、第１図の偏向系と同じく読
取面に平行な軸３０を中心に自転し、読取面に直角な軸
を中心に公転する。

この例では回転反射鏡として多面体角錐回転反射鏡２２
を用いることによって反射鏡３で反射され垂直に入射し
てきた光は、角錐反射鏡２２によって角度θだけ傾いて
反射される。

そして、角錐反射鏡２２に対向して同一回転体上に固定
反射鏡２３を設けることにより、光は読取部を走査する
。

反射鏡回転部の斜視図を第４図に示す。

かかる構成をとることにより固定反射鏡２３で反射され
る光１４に関して回転反射鏡２２の影になる、いわゆる
死角は存在しなくなるのである。

第３図の偏向装置による走査光の軌跡は走査窓２９にて
円弧を描くことになる。

この理由を以下に説明する。

この偏向装置は２つの運動の合成されたものである。

第１の運動は、角錐回転反射鏡２２が走査窓２９に平行
な軸３０の周りを回転する。

第２の運動は、角錐回転反射鏡２２を搭載している回転
支持台３１が走査窓２９に垂直な軸の周りを回転する。

第２の運動による走査軌跡を以下に説明すると、仮りに
回転支持台３１が回転し、それが等角速度運動をし、角
錐回転反射鏡２２がある一定角度で固定していたとする
と、第５図に示すごとく、角錐回転反射鏡２２が固定し
ている角度に応じて走査窓２９上では中心０から距離Ｓ
１はなれた位置を円走査することとなる。

第５図に２いて上記回転支持台３１が等角速度で回転し
ている場合図中の矢印の長さは時間△ｔの間に各半径で
の位置が移動する距離を示しているのである。

第１の運動のみによる走査軌跡を第６図に示す。

つまり、仮りに回転支持台３１が回転せず、角錐回転反
射鏡２２のみが回転した場合、その走査軌跡は中心０を
通って直線走査を行なう。

この例による走査系は、上記の２種の運動の合成である
ためその走査軌跡は、第７図のような弧を描くことにな
る。

これは即ち第５図に示す如く走査窓２９の縁の円に近す
くはで、円走査させる成分が大きくなるためである。

そして固定反射鏡２３上の走査に対応して、第７図の中
心０に走査光が到達してなる如く、設定して８くのであ
る６ 又ζ第７図の円弧の曲率半径は、角錐回転反射鏡２２の
回転数と回転支持台３１の回転数の比によって、異なっ
てくる。

その様子を第８図に示す。角錐回転反射鏡２２の回転数
が回転支持台３１の回転数にくらべて非常に大きい場合
走査軌跡３２の如く直線に近くなり、上記の回転数の比
が小さくなるにつれて、曲率が大きくなってきて、各々
３３．３４，３５，３６の円弧となる。

第９図は例えば回転支持台３１が１回転する間に、角錐
回転反射鏡２２が３回転する場合、走査窓２９上の走査
軌跡を示したものである。

第９図の走査軌跡に２いて、走査窓２９の外周円４９上
の走査線との交点を３７乃至４８とすると、まず上記の
走査系により、交点３７から発した走査線５０は円弧状
の走査をなして、ついには交点４６に至ってなる。

そして、角錐回転反射鏡２２力軸転するめで、自転角の
関係で固定反射鏡２３上にて反射させない光が生じ、走
査窓２９上を走査する走査線５１は、次には交点３８か
ら出発することとなる。

そして同様に交点４７に到達してなる。

他の走査線も同様な動きをすることとなる。

そして、走査線の走査は第８図のように適宜設定するこ
とができるのである。

第９図の走査線の曲線を直線にて表現して第１０図に示
してなる。

しかしながら、この様な走査にあっても読取部の周辺に
２いては走査が荒くなり、読取性能は満足のゆくもので
はなかった。

このため、本発明は、特（ど装置を小型化すると共に走
査窓の周辺部でもタフ゛カードの読取りが確実にできる
ようにしたものである。

第１１図に本発明の実施例を示し、以下本発明について
説明する。

第１１図の多面体角錐反射鏡２７は２つの傾斜角の面の
組み合せで構成されてい本。

そして固定反射鏡２３．２４も２つの傾斜角のものから
なっている。

第１２図を用いてこの走査系の動作の説明をする。

下から入射したレーザ光２８は角錐回転反射鏡２７のあ
る傾きを持った反射面（図中実線部）で反射され固定反
射鏡２３の上を走査し、その反射光は実線２５となって
反射される。

角錐回転反射鏡２７が回転し、破線のごとくなった時、
その面で反射されたレーザ光は第２の固定反射鏡２４で
反射され破線２６方向へむかう。

仮に実線で示された光の走査軌跡が一点で交り放射状に
走査するとした時、破線による光の走査位置を読取部に
８ける周辺部へ少し移動させて走査した場合の一例を第
１３図に示している。

第１３図も実際の走査線は曲線であるが、直線にて表現
しているのである。

第１２図に８いて、回転角錐の異なる勾配の角度の調整
によって固定反射鏡２３、オよび第２の固定反射鏡２４
は、同一勾配の反射鏡でも同等な光走査軌跡を描くこと
は可能である。

第１０図に示す走査のみ場合バーコードタグカードが周
辺部を移動するとバーコードタグカードの方向によって
は読取ることができない場合が生じる。

本発明の第１３図のような走査を行なうた場合読、取部
の周辺に２いて幾種類かの異なる方向の走査が行なわれ
るために更に読、取り可能範囲が拡大され、万能方向に
読取り性能が向上する。

尚、固定反射鏡は回転角錐の異なる勾配角度面の数に対
応して適宜数設ける。

本発明に示された光偏向系を用いることによりつまり、
複数の異なる勾配角度をもった多面体角錐回転反射鏡を
設けると共にこの回転反射鏡の周一側方向の反射位置で
、前記回転反射鏡力投けられた同一の回転支持体部に該
回転反射鏡の異なる勾配角度の面に対応した数の固定反
射鏡を設ける構成としているので、これら回転反射鏡と
固定反射鏡でなる偏向部分全体が構成的に簡略にかつコ
ンパクトにでき、もって光学読取装置全体の小型化がは
かれる。

更に、同一回転支持体部にある回転反射鏡の勾配角度を
変え、この勾配角度の異なる面の数に対応しその反射位
置に夫々固定反射鏡を配置するだけで、走査線が読取部
全体に均分化され万能方向について読取りの性能が著し
く向上するという特徴を持ってい、るため、本発明はＰ
Ｏ８読取装置の偏向系として非常に有効な方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光学読取装置の構成図、第２図は従来の
走査系構成図、第３図及び第４図は菊花状走査する装置
の一例４示す構成図、第５図乃至第１０図は前記菊花状
走査の走査説明図、第１１及び第１２図は本発明に係る
走査系の構成を示す構成図、第１３図は本発明に係る装
置の走査説明図である。 ７・・・・・・回転支持棒、２２・・・・・・多角体角
錐反射鏡、２３．２４・・・・・・固定反射鏡、３０・
・・・・・軸、３１・・・・・・回転支持台、３２乃至
３６及び５０．５１・・・・・・走査線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光源からの光を走査窓に照射し、該走査窓に配置さ
   れた被読取体からの反射光を受光検出して読取りを実行
   する光学読取装置に８いて、光源からの光をその内側に
   て通過させる回転支持体部と、 前記回転支持体部に設けられ、該回転支持体部を通過し
   た光をその周囲の一側方向に反射させる該回転支持体と
   は独立して自転する多面体角錐回転反射鏡と、 前記多面体角錐回転反射鏡からの反射光を受けて更に反
   射させて上記走査窓に走査させるため、前記多面体角錐
   回転反射鏡が設けられた回転支持体部の、前記回転反射
   鏡の反射力向である該鏡の周囲−側力向に２いて配置さ
   れた固定反射鏡とを備え、 更に、前記回転反射鏡は複数の異なる勾配角度をもった
   多面体角錐回転反射鏡に構成する一方、前記固定反射鏡
   は前記回転反射鏡の複数の異なる勾配角変に基づく反射
   位置に夫々対応して固定反射鏡を配置したことを特徴と
   する光学読取装置。