KR100444814B1 - 광주사장치및방법과광원모듈 - Google Patents

Abstract

광주사장치와 같은 POS(Point of sale) 장치는, 공통 광원에서 방출되어 분광기에 의해 분할되는 두 빔 요소의 직경을 줄인다. 광주사장치는, 빔을 방출하는 광원, 방출된 빔을 분할하는 분광기, 분할된 빔 요소를 서로 다른 방향으로 반사하는 다면경 및 반사경 그룹을 포함한다. 반사경 그룹이 각 판독창에 설치되고, 빔 요소는 여기에서 방출된다. 방출된 빔 요소가 물체에 닿음으로써, 광주사장치는 물체 상에 위치한 바코드를 검색기에 의해 검색하여 판독한다. 또한, 광주사장치는, 빔 성형 장치를 포함하는데, 이 중 하나는 광원과 분광기 사이에 위치하고, 다른 것은 빔 요소가 통과하는 광로중 하나의 광로내에 위치한다. 빔 요소의 빔 직경이 작아지고, 복수의 판독창에서 빔이 방출되므로, 물체상의 바코드 방향이 변하고, 설사 바(bar) 사이의 공간이 좁은 바코드일지라도 보다 용이하게 판독할 수 있다.

Description

광 주사장치 및 방법과 광원 모듈

본 발명은 일반적으로 광 주사장치에 관한 것으로서, 특히, 광 주사장치의 공통 광원으로부터 방출된 개별 빔 성분 각각의 빔 직경을 줄이기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

상품에 부착된 바코드로부터 반사된 빔을 검출하여 판독할 수 있는 광 주사장치와 같은 POS(Point of Sale) 시스템이 널리 사용되고 있다. 예를 들어, 바코드 판독기라고도 하는 광 주사장치가, 잡화점의 계산대에서 식료품과 같은 상품에 부착된 바코드를 주사하기 위해 사용된다. 상품을 취급함에 있어서, 이들 광 주사장치 시스템은, 계산원과 같은 작업자로 하여금 상품에 대한 정보를 주사하는데 소요되는 시간을 줄여, 작업자의 부담을 줄이고, 작업자의 효율을 높일 수 있게 한다.

최근에는, 두 개의 판독창을 갖는 광 주사장치가 개발되었다. 예를 들어, 광 주사장치의 하부와 전면에 "L"자 형상을 이루면서 두개의 창이 설치되어 있다. 이 두 개의 창은, 주사장치가 상품들에 부착된 바코드를 복수 방향으로부터 읽고 주사할 수 있도록 되어 있다. 따라서, 상품상의 바코드의 방향이 다름에도 불구하고, 상품에 부착된 바코드가 두 창으로부터 방출되는 광원으로부터 검출되어 읽힐 수 있게 되어 있다. 이러한 특징으로 말미암아 작업자에게 과해진 부담을 더욱 완화한다. 그러나, 복수의 창을 갖는 종래의 광 주사장치는 각 창에 대응하여 개별적인 광 주사장치를 필요로 한다. 그 결과로, 부품이 많고 부피가 커져서, 비싸고 복잡한 광 주사장치가 되었다.

예를 들어, 각각 하부와 전면에 판독창을 갖는 광 주사장치는 각각의 판독창에 대응하는 광 주사 시스템이 필요하다. 각각의 광 주사 시스템은 광원, 다면경과 같은 주사 수단 및 기타의 반사경들을 포함한다. 따라서, 주사장치가 복잡해지고, 다수의 성분와 부품들이 필요하므로 제조 원가가 높아진다. 그러나, 양 광 주사 시스템에서 공통 광원이 사용된다면, 필요한 부품과 이에 수반한 비용이 감소될 수 있다.

이에 따라, 이미 종래에 광 주사장치(100)에 공통 광원(1)을 사용한 것이 있다. 도 27은, 공통 광원(1)을 갖는 종래의 광 주사장치를 도시한 종래 기술의 예시도이며, 예를 들어 물체에 부착된 바코드를 주사하는데 사용되는 것이다. 도 27에 나타낸 광 주사장치(100)에 공통 광원(1)을 사용하기 위해서는, 하프 미러(halfmirror)(반투명 반사경)와 같은 분광기(2)를 사용해서 공통 광원(1)을 제 1 빔 성분(X)와 제 2 빔 성분(Y)으로 분할하고, 이 분할된 제 1 및 제 2 빔 성분(X, Y)은 각각 직접 또는 다른 반사경을 통하여 공통 다면경(3)으로 향한 다음, 하나의 빔 성분(X)는 광 주사장치(100)의 하부 부분에 설치된 판독창(4)으로부터 반사경 그룹(M1)을 통하여 방출되고, 다른 빔 성분(Y)은 광 주사장치(100)의 전면에 설치된 판독창(5)으로부터 반사경 그룹(M2)을 통하여 방출된다. 방출된 빔 성분(X, Y)은 예를 들어 방출 빔을 통과하는 물체에 부착된 바코드에 닿은 뒤에, 광 주사장치(100)로 다시 반사된다. 검색기(6, 7)로 반사빔을 검출함으로써 바코드가 광 주사장치(100)에 의해 판독된다.

특히, 인접한 바(bar) 사이의 간격이 좁은 바코드를 보다 정확하게 판독하기 위해서는, 바코드를 주사하는 빔의 광폭이 충분히 감소되야 한다. 바코드를 주사하는 빔 예를 들어, 빔 성분(X, Y)(도 27에 나타냄)의 광폭을 줄이기 위해서는, 빔 성형 장치(8)가 공통 광원(1)과 분광기(2) 사이에 위치하도록 하고, 또한, 빔 성분(X, Y)의 직경을 줄이는 것만이 아니라, 원하는 위치에서 직경을 줄이는 것도 필요하다. 즉, 빔의 직경은 원하는 위치, 특히 물체가 주사되는 곳에서 충분히 줄여야 한다.

바코드의 바 사이의 공간이 좁을수록, 방출된 광원이 바코드를 읽기가 더욱 어려워진다. 각 바 사이의 공간이 좁은 바코드를 읽을 수 있는 바람직한 해결책은 더 작은 직경을 갖는 공통 광원(1)을 사용하는 것이다. 상기한 바와 같이, 공통 광원(1)(즉, 레이저 빔)을 제 1 및 제 2 레이저 빔 성분(X, Y)으로 분할하여, 바코드를 복수의 방향(광 주사장치의 하부 부분과 앞 부분에서)에서 읽거나 주사하도록 하는 것이 바람직하다. 제 1 및 제 2 레이저 빔 성분(X, Y)를 각각 사용하여, 제 1 및 제 2 레이저 빔 성분(X, Y)의 제 1 및 제 2 초점을 각각 정함으로써 "최적 판독 영역"이 설정된다. 레이저 빔의 초점(레이저 빔의 직경이 가장 작은 점)이 최적 판독 영역의 (판독) 중심 부근에 설정되는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 두 초점이 같은 위치를 향할 때, 공통 광원(1)이 바코드를 읽고 주사하는 효율이 증대한다. 이를 달성하기 위해서는, 하부의 판독창(4)에서 방출된 주사 빔(도 27의 광 빔 성분(X))으로부터의 광원과 판독 중심 사이의 거리가, 측면 판독창(5)으로부터 방출된 주사 빔(도 27에서 빔 성분(Y))으로부터의 광원과 판독 중심 사이의 거리와 같은 것이 바람직하다.

그러나, 종래 기술의 광 주사장치에서 광학 요소의 복잡성 때문에, 이들 거리를 같게 하기 어려우므로, 제 1 빔 성분(X)의 초점은 광학적 판독 영역의 중심에 설정할 수 있으나, 제 2 빔 성분(Y)의 초점은 빔학적 판독 영역의 중심을 벗어나서 설정해야 되는 수도 있다. 이 경우에, 제 2 주사 빔을 사용하여 바코드를 읽을 수 없다. 그러므로, 최적의 제 1 및 제 2 초점을 얻기가 곤란해서, 레이저 빔 성분중의 하나는 "최적 판독 영역"을 통과하면서 바코드를 판독하거나 주사하는데 실패하는 결과를 초래한다.

따라서, 복수의 창을 가지면서도 필요한 구성요소의 수를 줄여서 주사장치의 전체 크기를 줄인, 저가의 효율적인 주사장치가 필요하다. 또한, 공통 광원을 사용하여 바코드를 판독 및 주사할 수 있는 복수의 창을 갖는 광 주사장치가 필요하다.

본 발명의 목적은, 공통 광원에서 방출된 빔이 분광기에 의해 분할되는 두 빔 성분의 빔 직경을 줄일 수 있는 광 주사장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 공통 광원과 두 판독창이 설치되고, 판독창에서 각각 방출된 빔을 사용하여 좋은 감도로 바코드를 읽을 수 있는 광 주사장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명을 구체화하는 광 주사장치를 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명을 구체화하는 광 주사장치의 내부 구조를 나타내는 개략적 단면도.

도 3은 도 2의 제 1 빔 성형 장치를 나타내는 확대도.

도 4는 제 1 빔 성형 장치를 통과하는 광의 빔 직경과 광원으로부터의 거리 사이의 관계를 나타내는 예시 그래프.

도 5는 도 2의 제 1 및 제 2 빔 성형 장치에 의해 수행되는 빔 성형을 나타내는 예시 그래프.

도 6은 제 1 빔 성형 장치의 변형을 나타내는 예시도.

도 7은 수평 방향의 분기각과 다른 광원에서 방출된 빔의 수직 방향의 분기각을 나타내는 예시도.

도 8은 본 발명의 다른 실시예의 제 1 빔 성형 장치의 변형예를 나타내는 예시도.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에서 제 1 빔 성형 장치의 변형예를 나타내는 예시도.

도 10은 하부 반사경 그룹의 반사경들을 나타내는 것으로, 광 주사장치 몸체의 상부와 하부 프레임의 전개도.

도 11은 도 7의 하부 프레임을 나타내는 확대도.

도 12는 하부 판독창에서 방출된 빔을 나타내는 예시도.

도 13은 측면 반사경 그룹의 반사경들을 나타내는 것으로, 광 주사장치 몸체의 하부 및 상부 프레임을 나타낸 부분 횡단면도.

도 14는 덮개에 위치한 반사경 프레임에 장착된 반사경들을 나타내는 사시도.

도 15는 측면 판독창에서 방출된 빔을 나타내는 예시도.

도 16은 본 발명의 다른 실시예에 의한 광 주사장치의 내부 구조를 나타내는 개략적 단면도.

도 17a 및 17b는 도 16의 제 2 빔 성형 장치를 포함한 반사경을 나타내는 예시도.

도 18은 도 17의 반사경의 다른 변형예를 나타내는 예시도.

도 19는 본 발명을 구체화하는 광 주사장치의 다른 실시예의 내부 구조를 개략적으로 나타내는 횡단면도.

도 20은 도 19의 제 1 및 제 2 빔 성형 장치에 의해 수행되는 빔 성형을 설명하는 예시 그래프.

도 21은 본 발명을 구체화하는 광 주사장치의 다른 실시예의 내부 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.

도 22는 본 발명을 구체화하는 광 주사장치의 다른 실시예의 내부 구조를 개략적으로 나타내는 단면도.

도 23은 본 발명을 구체화하는 광 주사장치의 다른 실시예의 내부 구조를 개략적으로 나타내는 횡단면도.

도 24는 본 발명을 구체화하는 광 주사장치의 다른 실시예의 내부 구조를 개략적으로 나타내는 횡단면도.

도 25는 본 발명을 구체화하는 광 주사장치의 다른 실시예의 내부 구조를 개략적으로 나타내는 횡단면도.

도 26a 내지 도 26d는 광원 모듈을 나타내는 예시도.

도 27은 종래의 광 주사장치를 나타내는 도면.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 광 주사장치는 몸체, 상기 몸체에 설치된 적어도 하나의 판독창, 광원, 상기 광원으로부터 방출된 빔을, 제 1 광로를 따라 진행하는 제 1 빔 성분과 제 2 광로를 따라 진행하는 제 2 빔 성분으로 분할하는 분광 수단을 포함한다. 또한, 본 발명의 광 주사장치에는, 분광 수단에 의해 분할된 제 1 빔 성분과 제 2 빔 성분이 적어도 하나의 판독창으로부터 방출되도록 하는 광주사 수단, 상기 광원과 상기 분광 수단 사이에 위치하는 제 1 빔 성형 수단, 및 상기 분광 수단에 의해 분할된 상기 제 1 및 제 2 광로 중 어느 하나의 광로에 위치하여 상기 광로를 따라 진행하는 빔 성분의 초점 위치를 조절하는 제 2 빔 성형 수단이 설치된다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 광 주사장치는, 몸체, 상기 몸체에 설치된 제 1 판독창, 상기 제 1 판독창에 대하여 각을 이루고 상기 몸체에 설치된 제 2 판독창, 광원 및 광원으로부터 방출된 빔을 제 1 광로를 따라 진행하는 제 1 빔 성분과 제 2 광로를 따라 진행하는 제 2 빔 성분으로 분할하는 분광 수단을 포함한다.또한, 상기 광 주사장치에는 상기 분광 수단에 의해 분할된 제 1 빔 성분과 제 2 빔 성분이 상기 제 1 판독창 및 상기 제 2 판독창으로부터 방출되도록 하는 광 주사 수단, 광원과 상기 분광 수단 사이에 위치하는 제 1 빔 성형 수단, 및 분광 수단에 의해 분할된 상기 제 1 및 제 2 광로 중 어느 하나의 광로에 위치하여 상기 광로를 따라 진행하는 빔 성분의 초점 위치를 조절하는 제 2 빔 성형 수단이 설치된다.

본 발명의 상기 실시예에서는, 광원으로부터 방출된 빔이, 원하는 위치에서 빔 직경이 축소되도록, 제 1 빔 성형 수단에 의해 형성된다. 그러나, 분광 수단에 의해 분할된 두 빔 성분의 직경이 각각 원하는 위치에서 최소가 되지 않을 수도 있다. 이 문제를 해결하기 위해, 제 1 빔 성형 수단은 원하는 위치에서 두 빔 성분 중의 하나를 감소시키며, 제 2 빔 성형 수단은 다른 빔 성분의 광로상에 위치하여 원하는 위치로 빔의 위치를 수정한다. 분광 수단에 의해 분할된 두 빔 성분 각각은 원하는 위치에서 최소 빔 직경을 갖는다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 주사 수단은, 분광 수단에 의해 분할된 제 1 및 제 2 빔 성분을 반사하는 다면경, 분광 수단과 상기 다면경 사이에 위치한 적어도 하나의 반사경, 다면경에 의해 반사된 제 1 빔 성분을 제 1 판독창에서 방출하도록 하는 제 1 반사경 그룹 및 다면경에 의해 반사된 제 2 빔 성분을 제 2 판독창에서 방출하도록 하는 제 2 반사경 그룹을 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 바코드를 부착한 물체를 주사하는 장치가 제공된다. 이 장치는, 빔을 방출 및 수광하는 제 1 및 제 2 판독창, 광원에서방출된 빔을, 제 1 및 제 2 빔 성분으로 분할하는 분광 장치, 각각 제 1 및 제 2 판독창을 통하는 제 1 빔 성분 및 제 2 빔 성분를 안내하는 광 주사 장치, 제 1 빔 성형 장치, 제 2 빔 성형 장치 및 상기 제 1 및 제 2 빔 성분을 검출하는 제 1 및 제 2 검출기를 포함하는 몸체로 된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 광원 모듈이 제공된다. 이 광원모듈은 광원, 제 1 및 제 2 빔 성형수단, 광원에서 방출된 빔을 제 1 및 제 2 빔 성분으로 분할하는 분광기를 포함한다. 제 1 빔 성형수단은 빔의 횡단면 형상을 성형하며, 제 2 빔 성형수단은 빔의 초점거리를 변경한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 광원 모듈이 제공된다. 이 광원모듈은 광원, 빔 성형장치, 광원에서 방출된 빔을 제 1 및 제 2 빔 성분으로 분할하는 분광기를 포함한다. 빔 성형수단은 제 1 및 제 2 빔의 초점거리를 제 1 및 제 2 빔중 다른 하나의 초점거리의 앞 또는 뒤의 위치로 변경한다.

본 발명의 일 태양에 의하면, 제 1 빔 성형 수단은 광원으로부터의 제 1 거리에 있는 빔 직경을 줄이고, 제 2 빔 성형 수단은 광원으로부터의 거리가 상기 제 1 거리와 다른 광원으로부터의 제 2 거리에 있는 광로를 따라 진행하는 빔의 빔 직경을 줄인다.

본 발명의 다른 태양에 의하면, 상기 제 1 빔 성형 수단은 콜리메이터 렌즈(collimator lens)와 개구(aperture)를 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양에 의하면, 상기 제 2 빔 성형 수단은 초점 거리가 콜리메이터 렌즈보다 큰 볼록 렌즈를 포함한다. 그 대신, 상기 제 2 빔 성형 수단은 오목 렌즈 또는 오목 반사경을 포함하기도 한다.

본 발명의 또 다른 태양에 의하면, 상기 광원, 분광 수단 및 제 1 빔 성형 수단은 한 유닛으로 형성된다.

본 발명의 또 다른 태양에 의하면, 상기 광원, 분광 수단, 제 1 빔 성형 수단 및 제 2 빔 성형 수단은 일체로 형성된다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 광 주사장치를 사용하여 물체를 주사하는 방법은, 광원에서 방출된 빔을 분할하고, 제 1 및 제 2 판독창을 통해 제 1 및 제 2 빔을 각각 방출하고, 제 1 판독창과 제 2 판독창을 통하여 방출된 상기 제 1 및 제 2 빔 성분으로 방출되어 최적 판독 위치에서 교차하도록 주사하고, 제 1 및 제 2 빔성분 양자의 직경이 최적 판독 위치에서 최소가 되도록 빔과 제 1 및 제 2 빔 성분을 성형하고, 물체를 검출한다.

이하, 본 발명의 상술한 목적 및 장점과 후술하는 기타의 목적 및 장점을 첨부 도면을 참조하여 하기에서 구체적으로 설명한다. 도면 전체에 걸쳐 동일 요소에는 동일 부호를 붙인다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한, 바코드 판독기와 같은 광 주사장치를 나타내는 예시도이다. 광 주사장치(10)는, 몸체(12), 베이스부(14) 및 덮개부(16)을 포함한다.

하부 판독창(18)은 베이스부(14)의 표면에 설치되어 있고, 측면 판독창(20)은 덮개부(16)의 표면에 설치되어 있다. 하부 판독창(18)과 측면 판독창(20)은 서로 각도를 이루어 위치하며, 기본적으로는 "L"자 형상을 형성하고 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 하부 판독창(18)에서 방출된 빔은 화살표(X)로 나타내고, 측면 판독창(20)에서 방출된 다른 빔은 화살표(Y)로 나타낸다. 최적 판독 영역(영역 P)은 하부 판독창(18)으로 확대되고, 측면 판독창(20)으로부터 소정 거리에 중심을 갖는다. 그러므로, 물체가 최적 판독 영역(영역 P)에 있을 때, 바코드가 부착된 상품을 최적으로 판독할 수 있다. 또한, 상품 또는 물체가 최적 판독 영역(P)의 바깥측에 있으면, 거기에 부착된 바코드를 판독할 수 있지만, 잘 판독되지는 않는다.

도 2를 참조하면, 광 주사장치(10)는 (레이저 다이오드와 같은) 광원(22), 제 1 빔 성형 장치(24), 분광기(26) 및 제 2 빔 성형 장치(28)를 포함한다. 이들 각 부재는 공통 프레임에 부착되어 있으며 또한 광원 모듈(30)로서 하나의 유닛으로 되어 있다.

광 주사장치(10)는, 모터(32a)에 의해 회전되는 다면경(32) 및 두 개의 반사경(34, 36)을 더 포함한다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 광원 모듈(30)은 주몸체(12) 최우측 단부측의 베이스부(14)의 하단 부근에 위치한다. 반사경(34)은, 베이스부(14)의 일단에 있는 광원 모듈(30)의 상부에 위치하고 있고, 반사경(36)은 베이스부(14)의 타단 부근에 위치하고 있다. 다면경(32)은, 주몸체(12)의 제일 좌측부 근처에서 판독창(18, 20) 사이에 위치한다.

분광기(26)는 예를 들어, 하프 반사경(half mirror), 반-육면체 빔 분할기(half-cube beam splitter) 또는 편광 빔 분할기(polarization beam splitter)를 포함한다. 분광기(26)는, 광원(22)에서 방출된 빔을 제 1 광로(L1)를따라 진행하는 제 1 빔 성분과, 제 2 광로(L2)를 따라 진행하는 제 2 빔 성분으로 분할한다. 도 2의 예에서, 제 1 빔 성분(L1)은 분광기(26)를 통하여 전송되어, 다면경(32)의 일측을 향하여 똑바로 진행하고, 제 2 빔 성분(L2)은, 분광기(26)에 의해 반사되어 먼저 반사경(34)으로 진행한 다음, 반사경(36)에서 반사됨으로써, 분광기(26)로부터 다면경(32)의 타측까지의 광로가 꺾인다. 반사경(36)은 제 2 빔 성분(L2)을 다면경(32)의 타측으로 반사시킨다. 제 2 빔 성분(L2)은, 반사경(34,36) 사이에서 반사되면, 다면경(32)의 하부에 위치한 경로를 따라 진행한다.

다면경(32)에 의해 반사된 제 1 빔 성분(L1)은, 하부 반사경 그룹을 통하여 하부 판독창(18)으로부터, 예를 들어 물체를 주사하는 빔(X)과 같이 방출된다. 제 2 빔 성분(L2)은, 반사경 그룹(40)을 통하여 측면 판독창(20)으로부터 예를 들어, 물체를 주사하는 빔(Y)과 같이 방출된다. 빔(X, Y)에 의해 물체를 주사하기 위해서, 물체를 최적 판독 영역이라 불리는 공간 영역을 통과시켜야 한다. 하부 판독창(18)의 상부에 뻗어 있으며 측면 판독창(20)에서 소정 거리에 중심을 갖는 최적 판독 영역은, 도 2에서는 영역 P로 정한다. 예를 들어, 바코드를 포함하는 주사하고자 하는 물체가 영역 P를 통과하면, 양호한 판독이 가능하다. 만일, 물체가 영역 P를 벗어나서 통과하면, 바코드의 판독이 가능하지만 정확도가 상당히 감소된다.

구체적으로는, 물체가 최적 판독 영역(P) 내에(또는 둘레에) 존재할 때는, 빔(X, Y)을 주사한 다음, 물체로부터 분산된 방향으로 반사된다. 반사되어 분산된 빔은 하부 판독창(18)과 측면 판독창(20)으로 다시 들어간다. 하부 판독창(18)으로다시 들어가서 반사되어 분산된 빔은, 다음에 L3로 나타낸 바와 같이 다면경(32)의 일측에서 반사된다. 마찬가지로, 측면 판독창(20)으로 다시 들어가서 반사되어 분산된 빔은, 다음에 L4로 나타낸 바와 같이 다면경(32)의 다른 측에서 반사된다.

반사된 빔을 검출하기 위해, 반사경(42)을 제 1 빔 성분(L1)의 광로내의 광원 모듈(30)의 근처에 위치시킨다. 반사경(42)은, 중앙부에 구멍(42a)이 형성된 오목 반사경으로 형성되어 있다. 분광기(26)로부터 다면경(32)으로 전송되는 제 1 빔 성분(L1)은 구멍(42a)을 통해서 통과한다. 제 1 검출기(44)는 반사경(42)의 초점에 위치한다. 반사된 빔(L3)이 판독창(18)으로 다시 들어가면, 반사경(42)의 표면의 큰 영역에 닿은 뒤에, 집광되어 제 1 검출기(44)에 입사된다. 제 1 검출기(44)는, 예를 들어, 핀 포토다이오드로서, 검출된 광량을 전기 신호로 변환하도록 작동한다. 이 전기 신호는 전기 회로(도시하지 않음)로 보내져서, 그곳에서 복조(demodulation) 등이 수행된다. 따라서, 예를 들어, 물체에 부착된 바코드가 판독된다.

반사경(36)보다 큰 집광기(46)가 반사경(36)의 이면측에 위치하고 있다. 집광기(46)는, 예를 들어, 볼록 렌즈 또는 프레넬(Fresnel) 렌즈를 포함한다. 제 2 검출기(48)는 집광기(46)의 초점에 위치하여, 집광기(46)를 통과하면서 집광된 반사 빔(L4)을 검색한다. 제 2 검출기(48)는 예를 들어, 핀 포토다이오드를 포함하며, 검출광의 광량을 전기 신호로 변환한다. 이 전기 신호를 전기회로(도시하지 않음)에 보내고, 그곳에서 예를 들어 바코드가 부착된 물체를 판독한다.

도 3은 제 1 빔 성형 장치(24)의 예를 나타내고 있다. 제 1 빔 성형장치(24)는, 콜리메이터 렌즈(collimator lens)(50)와 개구(aperture)(52)를 포함하여, 단일체로 형성하여 하나의 모듈로 구성한다. 콜리메이터 렌즈(50)는 광원(22)(예를 들어, 레이저 광원)에서 방출된 발산 빔을 집광시킴으로써, 빔이 평행 광에 비해 약하게 수렴되도록 한다. 개구(52)는 콜리메이터 렌즈(50)를 통과하는 광의 이외의 부분을 차단하여, 광의 직경을 더욱 줄인다. 이렇게 하여, 개구(52)에서 방출된 광의 직경은 광의 직경이 최소가 되는 단면(S)을 통과할 때까지 서서히 줄어든다. 광 직경은 단면 S를 통과한 후 서서히 증가하기 시작한다.

도 4는 광 성형 장치(24)를 통과한 광의 빔 직경과 광원(22)으로부터의 거리 사이의 관계를 나타내는 예시 그래프이다. 거리(a, b, c, d)는 도 2에서 볼 수 있는 위치(A, B, C, D)에 대응한다. 즉, 거리 a는 광원(22)과 하부 판독창(18)의 상부의 위치 A 사이의 거리에 대응하고, 거리 b는 광원(22)으로부터 하부 판독창(18)을 통한 최적 판독 영역(영역 P) 상부의 위치 B까지의 거리에 대응하고, 거리 c는 측면 판독창(20) 상부의 위치 C에 대응하고, 거리 d는 광원(22)과 측면 판독창(20)을 통과한 최적 판독 영역(영역 P)으로부터 가로질러 위치하는 위치 D 사이의 거리에 대응한다.

도 4를 참조하면, 하부 판독 영역(E)은 바코드가 부착된 물체를 하부 판독창(18)으로부터 방출된 빔에 의해 판독할 수 있는 영역이다. 측면 판독 영역(F)은 바코드가 부착된 물체를 측면 판독창(20)으로부터 방출된 빔을 이용하여 판독할 수 있는 영역이다. 최적 판독 영역(영역 P)은 하부 판독 영역(E) 또는 측면 판독 영역(F)보다도 좁다. 점(PB)은, 도 2에서 선(AB)에 따른 방향으로, 광원(22)과 최적 판독 영역(영역 P)의 중심 사이의 거리에 상응한다. 또한, 점(PS)은, 도 2에서 선(CD)에 따른 방향으로, 광원(22)과 최적 판독 영역(영역 P)의 중심 사이의 거리에 상응한다.

도 2 및 도 4에서 나타내는 바와 같이, 광원(22)과 점(PB) 사이의 거리는, 광원(22)과 점(PS) 사이의 거리보다 짧다. 이러한 경우에, 종래의 주사장치는 점(PS)이 빔(X)의 직경이 최소가 되는 점이 되도록 설정한다. 그러므로, 상술한 바와 같이, 빔(Y)의 직경이 최소가 되는 위치는 점(PS)이 아니다. 그 결과, 점(PS)에서의 빔 직경은 최소 빔 직경 보다 약간 크다. 바코드의 바의 피치가 더 줄어들 경우에는, 직경을 더욱 줄인 빔을 이용하여 주사하는 것이 바람직하다. 그래서, 본 발명에 의해 제공되는 제2 빔 성형 장치(28)에서는 점(PS) 부근에서 빔(Y)의 빔 직경을 줄이고 있다.

도 5는 본 발명의 제 1 빔 성형 장치(24)와 제 2 빔 성형 장치(28)의 특징을 나타내는 예시 그래프이다. 곡선 G는 도 4에서 나타낸 그래프를 나타낸다. 곡선 H는, 후술하는 바와 같이, 제 1 빔 성형 장치(24)가 점(PS)에 있는 빔 직경을 줄이도록 설정이 변경되었을 때의 빔 직경을 나타낸다. 따라서, 곡선 G상의 점(PS)에 대응하는 빔 직경은 곡선 H상의 점(PS')에 대응하는 빔 직경으로 전환된다. 특히, 측면 판독창(20)에서 방출된 빔(Y)의 빔 직경은 점(PS)에서 감소된다. 그 결과, 점 c와 d 사이의 곡선 H로 나타낸 빔 직경은 곡선 G의 경우보다 더 줄어든다. 마찬가지로, 곡선 I는 제 2 빔 성형장치(28)의 설치를 점(PB)에서 빔 X의 직경을 감소시키도록 변경했을 때의 빔 직경을 나타낸다. 점 a와 b 사이의 곡선 I로 나타낸 빔직경은 곡선 G와 H의 경우보다 더 줄어든다. 그러므로, 빔 직경은, 전판독 영역에 걸쳐서 줄어들어, 각 바 사이에 좁은 폭(좁은 공간)의 바코드를 어느 빔을 사용하여도 판독할 수 있다.

곡선 G로 나타낸 특성을 곡선 H로 나타낸 특성으로 변경하여, 광 주사장치의 성능을 향상시키기 위해서는, 제 1 빔 성형 장치(24)의 설정을 변경하여 광원(22)과 빔의 직경이 최소가 되는 초점(S) 위치 사이의 거리를 늘린다. 이는, 제 1 빔 성형 장치(24)의 콜리메이터 렌즈(50)의 초점 거리를, 도 4에 나타낸 거리보다 크게 함으로써 달성된다. 예를 들어, 곡선 G는 콜리메이터 렌즈(50)의 초점 거리가 3.6㎜인 경우를 나타내고, 곡선 H는 콜리메이터 렌즈(50)의 초점 거리가 14㎜인 경우를 나타낸다. 곡선 G의 특성을 곡선 H에 의해 나타내는 것으로 변경하려면, 개구(52)의 직경을 바꾸거나, 광원(22)과 콜리메이터 렌즈(50) 사이의 거리를 변경하면 된다.

그러나, 문제는 곡선 G 상의 점(PB)이 곡선 H 상의 점(PB')으로 이동하여, 하부 판독창(18)에서 방출된 빔의 빔 직경이 증대됨을 나타낸다. 이 문제를 해결하기 위해, 제 2 빔 성형 장치(28)를, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제 1 빔 성분(L1)의 광로에 위치하게 하고, 도 5의 그래프로 나타낸 바와 같이, 곡선 G상의 점(PB)을 곡선 H상의 점(PB')으로 이동시킨다. 그 결과, 하부 판독창(18)에서 방출된 빔(X)의 직경이 감소된다. 제 2 빔 성형 장치(28)는 빔(X)에 대해서만 빔을 형성하므로, 하부 판독창(18)에서 방출된 빔의 빔 직경이 감소한다. 즉, 빔(X)이 판독창(18)에서 방출되면, 초점의 위치에 상응하는 특성이, 곡선 H로 나타내는 특성으로부터 곡선 I로 나타내는 특성으로 변화한다. 또한, 곡선 H상의 점(PB')의 빔 직경은 곡선 I상의 점(PB")의 빔 직경으로 감소된다.

제 2 빔 성형 장치(28)를 분광기(26) 뒤에 위치하게 하면, 제 2 빔 성형 장치(28)의 평면-볼록 렌즈의 초점 거리(f)가 3000㎜가 된다. 콜리메이터 렌즈(50)의 초점 거리가 14㎜이므로, 점(PS)에서 빔(X)의 빔 직경을 줄이기 위한 제 2 빔 성형 장치(28)의 평면-볼록 렌즈는 콜리메이터 렌즈(50)의 초점 거리의 수백배의 초점 거리를 갖는다.

그 결과, 하부 판독창(18)과 측면 판독창(20)에서 방출된 빔(X, Y)의 빔 직경은 각각 감소된다. 따라서, 물체의 주사는 보다 작은 빔 직경의 빔을 사용하여 물체를 주사할 수 있다. 본 발명의 실시예의 모듈에서, 빔 성분(Y)의 초점은 최적 판독 영역으로 조정된다. 콜리메이터 렌즈(50)에 의해 조준된 빔 성분(X)의 초점은, 평면-볼록 렌즈를 사용하여 광원으로부터의 거리가 약간 짧은 위치로 설정된다.

도 6은 제 1 빔 성형 장치(24)의 변형예를 나타내는 예시도이다. 이 예에서는, 제 1 빔 성형 장치(24)는 콜리메이터 렌즈(50)와 개구(52) 사이에 직각 프리즘(right-angle prism)(54)을 더 포함한다. 이 직각 프리즘(54)은 그 경사진 면이 개구(52)를 대향하도록 위치하고 있다. 그러나, 이 직각 프리즘(54)은 그 경사면이 광원(22)과 대향하도록 위치할 수도 있다. 또한, 직각 프리즘(54) 대신, 다른 프리즘도 채용할 수 있다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 빔이 레이저 다이오드(22)로 부터 방출될 때, 서로 직교하는 제 1 및 제 2 빔 성분 중 하나의 분산각이 일반적으로 다른 빔 성분의 분산각보다 크다. 빔은, 빔 직경중 하나의 큰 쪽의 분산각을, 다른 빔 직경의 분산각과 같은 값으로 줄이는 직각 프리즘(54)에 의해 형성된다. 예를 들어, 직각 프리즘(54)은 큰 분산각을 갖는 길이 방향의 빔의 빔 직경은 줄이되, 작은 분산각을 갖는 횡방향 빔의 빔 직경은 줄이지는 않는다.

도 8은 직각 프리즘(54) 위치의 원통형 볼록 렌즈(54a)와 원통형 오목 렌즈(54b)를 나타내는 예시도이다. 이 예에서는, 실선으로 나타낸 처음에 큰 분산각을 갖는 길이 방향 빔의 분산각을, 처음에 작은 분산각을 갖는 점선으로 나타낸 횡방향 빔의 분산각과 동일하게 한 것이다.

직각 프리즘(54)을 포함하는 광원 모듈(30)은, 이하에서 도 26a 내지 도 26d를 참조하여 설명한다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 제 1 빔 성형 장치(24)의 변형예를 나타내는 예시도이다. 도 9를 참조하면, 상기한 예와 마찬가지로, 원통형 볼록 렌즈(54c)와 원통형 오목 렌즈(54d)가 설치된 것이 예시되어 있다. 이 경우에는, 실선으로 나타낸 처음에 작은 분산각을 갖는 횡방향 빔의 분산각을, 애초에 큰 분산각을 갖는 점선으로 나타낸 길이 방향의 빔의 분산각과 동일하게 한 것이다.

도 10 및 도 11은, 도 2의 하부 반사경 그룹(38)의 배치를 나타내는 예시도이다. 이 도 10 및 도 11에서는, 도 2의 반사경이 왼쪽에서 오른쪽으로 역으로 되게 배열되어 있다. 도 2에 나타낸 하부 반사경 그룹(38)이 베이스부(14)의 하부 판독창(18)의 바로 하부 위치하고 있지만, 하부 반사경 그룹(38)은, 베이스부(14)의저부 또는 주변부와 같은 다른 부분에 위치할 수도 있다.

보다 상세하게는, 도 10은, 도 2의 베이스부(14)가 하부 프레임(14a)과 상부 프레임(14b)을 포함하고 있음을 나타낸다. 도 11은 베이스부(14)의 하부 프레임(14a)만을 나타냈지만, 상부 프레임(14b)은 하부 프레임(14a)의 왼쪽 부분에 장착된다. 도 2의 덮개부(16)는 도 11의 왼쪽 부분에 장착된다.

다면경(32)은 도 10의 하부 프레임(14a)의 중앙부에 나타나 있다. 지지 베이스(32b)는, 도 11의 하부 프레임(14a) 중앙 부분에 나타나 있다. 다면경(32)(도 11에는 나타내지 않음)은 지지 베이스(32b)에 장착되어 있다. 또한, 도 2의 분광기(26)에 의해 반사된 빔을 받는 반사경(34)은 도 11의 좌단 부분에 배열되어 있다. 도 2의 광원 모듈(30)은 이 반사경(34)의 하부에 위치하고 있다. 반사경(34)에 의해 반사된 빔을 받는 반사경(36)은 도 11의 우측단 부분에 나타나 있다. 도 2의 집광기(46)는 프레넬 렌즈와 같은 반사경(36) 뒤에 나타나 있다. 집광기(46)에 의해 집중된 반사빔을 받는 제 2 검출기(48)는 프린트 회로 기판(56)의 상부에 장착되어 있다. 또한, 제 1 검출기(44)는, 도 11의 좌단 하부 부분의 "V-영역"에 위치하는 프린트 회로 기판(도시하지 않음)의 상부에 장착되어 있다.

도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 하부 프레임(14a)에는 또한 반사경들(ZB2, VBRR, HBR2, HBL2, ZML2, ZMR2)이 설치되어 있다. 이들 반사경은 하부 반사경 그룹(38)의 일부를 이룬다. 하부 프레임(14a)에는 또한 반사경(VSR1, VSL1)이 더 설치되어 있다. 도 10은 덮개(도시하지 않음)에 부착된 반사경(ZL, ZR)을 나타내고 있다. 이들 반사경은 측면 반사경 그룹(40)의 일부를 이룬다. 이들 반사경은 그 반사면이 대략 경사져 상부로 향하도록 위치하고 있다.

상부 프레임(14b)에는 반사경들(ZBR1, ZBL1, HBR1, HBL1, VBR1, VBL1, ZMR1, ZML1)이 설치되어 있다. 이들 반사경은 하부 반사경 그룹(38)의 일부를 이루고 있다. 이들 반사경들은 그 반사면이 대략 경사져 하부를 향하도록 위치하고 있다.

광원(22)에서 방출되어, 분광기(26)에 의해 전송된 빔은, 다면경(32)에 의해 반사되고, 상부 프레임(14)의 반사경에 입사한다. 그러나, 다면경(32)이 시계 방향으로 회전하면, 주사는 반사경들(ZMR1, VBR2, VBR1, HBR1, ZBR1, ZBL1, HBL1, VBL1, VBL2, ZML1) 상에서 이 나열 순으로 수행된다. 상부 프레임(14b)의 반사경들에 의해 반사된 빔은 하부 프레임(14a)의 반사경으로 진행한다. 예를 들어, 반사경(ZMR1)에 의해 반사된 빔은, 반사경(ZMR2)에 의해 상부쪽으로 다시 반사되어, 하부 판독창(18)으로부터 방출된다.

반사경들(VBR2, VBR1)에 의해 반사된 빔은 반사경(VBRR)에 의해 다시 상부쪽으로 반사되어, 하부 판독창(18) 등으로부터 방출된다.

그 결과, 도 12에서 나타낸 바와 같이, 빔을 하부 판독창(18)으로부터 여러 방향과 각도로 방출한다. 따라서, 물체는 여러 방향, 각도, 방위로 주사될 수 있다. 도 2의 화살표(X)는 본 발명의 광 주사장치(10)의 하부 판독창(18)에서 방출된 빔을 나타내며, 이는 물체에 충돌한 후 제 1 검출기(44)에 의해 검출된다. 또한, 도 13 및 도 14에 나타낸 바와 같이, 덮개부는 반사경들(VSL2, ZLL, ZHL, ZHR, ZRR, VSR2)이 장착된 반사경 홀더(17)를 포함한다. 이들 반사경들은 측면 반사경 그룹(40)으로 이루어진다.

측면 반사경 그룹(40)과 관련하여, 광원(22)에서 방출되어 분광기에 의해 반사된 빔은, 다면경(32)을 향해 진행한다. 다음에, 다면경(32)에 의해 반사된 빔은, 하부 프레임(14a)의 반사경들(VSR1, VSL1, ZL, ZR)에 입사된다. 주사는 반사경들(VSL1, ZL, ZR, VSR1)상에서 나열 순으로 수행된다. 빔은 이들 반사경에서 반사되어, 반사경 홀더(17)의 반사경으로 진행한다. 실질적으로, 반사경 홀더(17)의 반사경에 의해 반사된 빔은 측면 판독창(20)에서 방출된다. 또한, 도 13에 나타낸 바와 같이, 반사경(47)은 집광기(46)와 제 2 검출기(48) 사이에 위치한다. 따라서, 집광기(46)를 통과한 빔은 반사경(47)에서 반사되어, 제 2 검출기(48)에 입사된다.

도 15에 나타낸 바와 같이, 측면 판독창(20)에서 여러 방향과 분산각으로 방출된 빔은 물체를 주사한다. 도 2에 나타낸 화살표(Y)는 이들 빔의 전형적인 것을 나타낸다. 물체에 충돌한 후, 반사된 빔은 제 2 검출기(48)에 의해 검출된다. 따라서, 바코드가 물체에 바로 상부쪽에 부착되지 않는 한, 대부분의 바코드는 하부 판독창(18)과 측면 판독창(20)에서 방출된 빔을 이용하여 판독할 수 있다.

도 16은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 예시적인 도면이다. 도 16에 나타낸 실시예는 상술한 본 발명의 실시예와 유사하다. 그러나, 도 16의 실시예에서는, 제 2 빔 성형 장치(28)가 상술한 제 1 실시예의 제 2 빔 성형 장치(28)와 다른 장소에 위치하고 있다. 도 16의 실시예에서는, 제 2 빔 성형 장치(28)가, 반사경(42)에 뚫린 구멍(42a)에 삽입된 평면-볼록 렌즈로 형성되어 있다. 반사경(42)에 뚫린 구멍(42a)은, 분광기(26)로부터 다면경(32)으로 진행하는 제 1빔 성분이 관통한다. 또한, 그곳에 설치된 제 2 빔 성형 장치(28)는 "빔-성형"을 수행한다. 반사경(42)의 구멍(42a)에 형성된 제 2 빔 성형 장치(28)는 도 2와 유사한 평면-볼록 반사경에 의해 형성될 수 있다. 따라서, 도 16에 나타낸 제 2 실시예의 동작과 효과는 도 2에 나타낸 상술한 제 1 실시예와 유사하다.

도 17a는 도 2에 관하여 기술된 바와 같이, 볼록 반사경으로 형성된 반사경(42)을 나타낸 사시도이다. 도 17b는 반사경(42)의 변형을 나타내는 예시적인 평면도이다. 반사경(42)에 뚫린 구멍(42a)에서, 동심원 패턴을 갖는 전송형 홀로그램(hologram)(43)이 제공된다. 전송형 홀로그램(43)은 전송된 빔을 집중시킨다. 따라서, 홀로그램은, 제 1 실시예에서 평면-볼록 렌즈와 유사하게 제 2 빔 성형 장치(28)로서의 역할한다. 평면-볼록 렌즈 및/또는 홀로그램은 오목 반사경(42)(도 17b에 나타내지 않음)과 통합되어 형성될 수도 있다. 또한, 평면-볼록 렌즈 및/또는 홀로그램은 오목 렌즈(42)와는 별개로 형성(또는 몰드)한 다음 주사장치(10)에 장착할 수도 있다.

도 18은 반사경(42)의 변형을 나타내는 예시적인 도면이다. 도 18의 예에서, 반사경(42)은 평면 반사경으로서 또한 동심원 패턴을 갖는 반사형 홀로그램으로서 형성된다. 따라서, 다면경(32)에서 반사되는 빔은 제 1 검출기(42)(도 2 참조)로 반사된다. 동심원 패턴을 갖는 전송형 홀로그램은 반사경(42)에 뚫린 구멍(42a)에 제공된다. 따라서, 도 18에 나타낸 예의 동작 및 유리한 효과는 본 발명의 상술한 실시예와 유사하다.

도 19는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 예시적인 도면이다. 도 19에 나타낸 실시예는, 제 2 빔 성형 장치(28)가 제 1 실시예와는 다른 곳에 위치하는 것을 제외하고는, 본 발명의 상술한 실시예와 동일한 구성을 갖는다. 도 19의 실시예에서, 제 2 빔 성형 장치(28)는 오목 렌즈(29)로 형성된다. 오목 렌즈(29)는 반사경(34,36)사이에 위치하고, 광원(22)에서 방출되어 다면경(32)에 도달하기 전에 분광기(26)에 의해 반사된 빔을 반사한다.

도 20은, 도 19에 나타낸 제 1 빔 성형 장치(24)와 제 2 빔 성형 장치(28)의 효과를 나타낸 예시적 그래프이다. 도 5에 나타낸 예와 같이, 곡선 G는 도 4와 같은 특성을 나타낸다. 곡선 J는, 점(PB)에서 빔의 직경을 줄이기 위해 변경되는 제 1 빔 성형 장치(24)를 나타낸다. 곡선 G에 의해 나타낸 특성을 곡선 H에 의해 나타낸 것으로 바꾸기 위해서는, 광원(22)과 점(S)(광이 최소 빔 직경을 갖는 곳) 사이의 거리를, 콜리메이터 렌즈(50)의 초점 거리(f)를 줄이도록 제 1 빔 성형 장치(24)의 설정을 변경함으로써 감소시켜야 한다.

또한, 곡선 G에 의해 나타낸 특성으로부터 곡선 J에 의해 나타내는 특성으로 의 변경은, 개구(52)의 구멍 크기 또는 광원(22)과 콜리메이터 렌즈(50) 사이의 거리를 변경함으로써 달성될 수 있다. 그 결과, 곡선 G상의 점(PS)은 곡선 J상의 점(PS')으로 이동한다. 따라서, 점(PS)에서 빔의 직경이 증대된다.

다른 한편, 오목 렌즈(29) 사용의 결과로, 점(PS')에서 빔의 직경은 점(PS")에서의 빔 직경으로 줄어든다. 도 20에 나타낸 바와 같이, 곡선 J로 나타낸 특성으로부터 곡선 K로 나타낸 특성으로 변경된다. 오목 렌즈(29)는, 광원(22)에서 방출된 빔이 최소 빔 직경을 갖는 점(S)까지 거리를 증대시키는 효과를 갖는다. 그 결과로서, 이 본 발명의 제 3 실시예는 도 2에 나타낸 본 발명의 실시예와 유사한 유리한 장점을 얻는다.

도 21은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 예시적 도면이다. 도 21에 나타낸 실시예는, 제 2 빔 성형 장치(28)가 상술한 실시예에서와 다른 곳에 위치하는 것을 제외하고는, 상술한 실시예와 유사한 구성을 갖는다. 도 21에 나타낸 본 발명의 제 4 실시예에서, 제 2 빔 성형 장치(28)는, 광원(22)에서 방출되고 분광기(26)에 의해 반사경(34)에서 반사된 빔을 반사하는 반사경(34)으로서 형성된다. 반사경(34)은 오목 반사경으로서 형성된다. 그 결과, 본 발명에 의해 도 19에서와 유사한 유리한 효과가 얻어진다.

도 22는, 도 21에 나타낸 실시예와 유사한 본 발명의 실시예를 나타내는 예시적인 도면이다. 도 22에 나타낸 본 발명의 실시예에서, 제 2 빔 성형 장치(28)는 광원(22)에서 방출되어 분광기(26)에 의해 반사경(34)을 거쳐 다면경(32)으로 반사되는 빔을 반사하는 반사경(36)으로서 형성된다. 그 결과, 도 19에 나타낸 본 발명의 실시예의 효과와 유사한 효과를 얻는다.

도 23은, 도 22에 나타낸 것과 유사한 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 예시적 도면이다. 도 23에 나타낸 본 발명의 실시예에서 제 2 빔 성형 장치(28)는 반사경(34,36)을 포함한다. 반사경(34,36)중 하나는 오목 반사경으로 형성되고, 다른 하나는 원통형 렌즈로 형성된다. 도 8 및 도 9를 참조하여 기술한 원통형 렌즈로서 형성된 반사경은 광원(22)에서 방출된 하나의 빔의 분산각을 다른 하나의 분산각과 다르도록 조절한다.

도 24는, 도 2에 나타낸 실시예와 유사한 본 발명의 실시예를 나타내는 예시적 도면이다. 도 24에 나타낸 실시예에서, 제 2 빔 성형 장치(28)는, 평면-볼록 렌즈로 형성되고, 분광기(26)와 반사경(34) 사이에 위치한다. 평면-볼록 렌즈(33)의 작용과 유리한 효과는 제 2 빔 성형 장치(28)로서 작용하는 도 2의 평면-볼록 렌즈와 같다. 도 2의 실시예와 대조하여, 도 24의 실시예는, 광원(22)과 하부 판독 영역(E) 사이의 거리가 광원(22)과 측면 판독 영역(F) 사이의 거리보다 클 때 효과적이다.

도 25는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 예시적 도면이다. 본 발명의 상술한 실시예의 경우에, 광 주사장치(10)는 하부 판독창(18), 측면 판독창(20) 및 이들 판독창에 이용되는 공통 광원(22)을 포함한다. 이와 대조적으로, 도 25의 본 발명의 실시예에서, 광 주사장치(10)는, 단일 판독창(180)을 포함하고 있다. 또한, 공통 광원(22)에서 방출된 빔은 분광기(26)에 의해 두 개의 빔 성분로 분할된다. 그래서, 물체는, 판독창(180)으로부터 두 빔 성분를 방출하는 주사장치(10)에 의해 주사된다. 제 1 빔 성형 장치(24)는, 광원(22)과 분광기(26) 사이에 위치한다. 제 2 빔 성형 장치(28)는, 빔이 분광기(26)에 의해 분할될 때 형성되는 빔 성분의 광로중 하나의 광로내에 위치한다. 제 1 및 제 2 빔 성형 장치(24, 28)의 작용과 유리한 효과는 상술한 실시예와 유사하다.

도 26a와 도 26b는 직각 프리즘을 포함하는 광원 모듈(30)을 나타내는 예시적 도면이다. 도 26a는 광원 모듈(30)의 평면도이고, 도 26b는 광원 모듈(30)을 개략적을 나타내는 수직 단면도이다. 광원 모듈(30)은 광원(22)이 부착되는몸체(30a)를 포함한다. 제 1 빔 성형 장치(24)의 콜리메이터 렌즈(50), 직각 프리즘(54), 제 1 빔 성형 장치(24)의 개구(52), 분광기(하프 미러(half mirror)(26) 및 제 2 빔 성형 장치(28)는 광원 모듈(30)의 몸체(30a)에 위치한다. 콜리메이터 렌즈(50)는, 도 26d에 나타낸 바와 같이, 알루미늄 블록(50a)에 부착되어, 몸체의 단부에 뚫린 구멍에 삽입된다. 제 2 빔 성형 장치(28)로서 제공된 렌즈는, 도 26c에 나타낸 바와 같이, 몸체(30a)의 다른 단부에 뚫린 구멍에 삽입된다. 제 2 빔 성형 장치(28)로 작용하는 렌즈는 원형에 가깝게 성형된다. U-형 단면을 갖는 홈인 장착 구멍(28a)의 형상은 이 렌즈에 맞는 형상이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하여, 공통 광원에서 방출되어 분광기에 의해 분할된 두 빔 성분의 빔 직경이 최소화될 수 있다.

본 발명의 여러 태양과 장점은 상세한 설명에 의해 명백하고, 본 발명의 정신과 청구범위내에서 여러가지로 수정변경 실시 가능함을 당업자는 이해할 수 있을 것이다.

Claims (24)

1. 몸체;

   상기 몸체에 설치된 적어도 하나의 판독창;

   광원;

   상기 광원으로부터 방출된 빔을, 제 1 광로를 따라 진행하는 제 1 빔 성분과 제 2 광로를 따라 진행하는 제 2 빔 성분으로 분할하는 분광 수단;

   상기 분광 수단에 의해 분할된 제 1 빔 성분과 제 2 빔 성분이 적어도 하나의 판독창으로부터 방출되도록 하는 광 주사 수단;

   상기 광원과 상기 분광 수단 사이에 위치하는 제 1 빔 성형 수단; 및

   상기 분광 수단에 의해 분할된 상기 제 1 및 제 2 광로 중 어느 하나의 광로에 위치하는 상기 광로를 따라 진행하는 빔 성분의 초점 위치를 조절하는 제 2 빔 성형 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 주사장치.
2. 몸체;

   상기 몸체에 설치된 제 1 판독창;

   상기 제 1 판독창에 대해 각도를 이루어 상기 몸체에 설치된 제 2 판독창;

   광원;

   상기 광원으로부터 방출된 빔을, 제 1 광로를 따라 진행하는 제 1 빔 성분과 제 2 광로를 따라 진행하는 제 2 빔 성분으로 분할하는 분광 수단;

   상기 분광 수단에 의해 분할된 제 1 빔 성분과 제 2 빔 성분이 상기 제 1 판독창 및 상기 제 2 판독창으로부터 방출되도록 하는 광 주사 수단;

   상기 광원과 상기 분광 수단 사이에 위치하는 제 1 빔 성형 수단; 및

   상기 분광 수단에 의해 분할된 상기 제 1 및 제 2 광로 중 어느 하나의 광로에 위치하여 상기 광로를 따라 진행하는 빔 성분의 초점 위치를 조절하는 제 2 빔 성형 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 주사장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 빔 성형 수단은 광원에서 방출된 빔이 광원으로부터 제 1 거리에서 최소의 빔 직경을 갖도록 빔 성형을 행하고,

   상기 제 2 빔 성형 수단은 제 1 및 제 2 광로 중 어느 하나의 광로를 따라 진행하는 빔 성분이 광원으로부터 상기 제 1 거리와 다른 제 2 거리에서 최소 빔 직경을 갖도록 빔 성형을 행하는 것을 특징으로 하는 광 주사장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 1 빔 성형 수단은 콜리메이터 렌즈와 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 주사장치.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 2 빔 성형 수단은 초점 거리가 콜리메이터 렌즈보다 큰 볼록 렌즈를포함하는 것을 특징으로 하는 광 주사장치.
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 2 빔 성형 수단은 오목 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 주사장치.
7. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 2 빔 성형 수단은 오목 반사경을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 주사장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 광원, 분광 수단 및 제 1 빔 성형 수단은 한 유닛으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광 주사장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 광원, 분광 수단, 제 1 빔 성형 수단 및 제 2 빔 성형 수단은 한 유닛으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광 주사장치.
10. 광원;

    상기 광원에서 방출된 빔을 성형하기 위한 제 1 빔 성형 수단;

    상기 광원으로부터 방출된 빔을, 제 1 광로를 따라 진행하는 제 1 빔 성분과 제 2 광로를 따라 진행하는 제 2 빔 성분으로 분할하는 분광기; 및

    상기 분광기에 의해 분할된 상기 제 1 및 제 2 광로 중 어느 하나의 광로에 위치하여 상기 광로를 따라 진행하는 빔 성분의 초점 위치를 조절하는 제 2 빔 성형 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 모듈.
11. 바코드가 부착된 물체를 주사하는 주사장치에 있어서,

    빔을 방출하는 광원;

    상기 광원으로부터 방출된 빔을, 제 1 광로를 따라 진행하는 제 1 빔 성분과 제 2 광로를 따라 진행하는 제 2 빔 성분으로 분할하는 분광 수단;

    각각, 상기 빔 성분을 방출하여 상기 물체와 충돌하여 반사되도록 하고, 상기 물체로부터 반사된 광을 수신하는 제 1 판독창 및 제 2 판독창;

    상기 제 1 판독창 및 제 2 판독창을 통하여 상기 제 1 빔 성분 및 제 2 빔 성분을, 최적 판독 위치에서 상기 제 1 빔 성분이 상기 제 2 빔 성분과 경로가 교차하도록 안내하는 광 주사 장치;

    상기 광원과 상기 분광 수단 사이에 위치하여, 최적 판독 위치에서 상기 제 1 빔 성분의 빔 직경을 최소화하는 제 1 빔 성형 장치;

    상기 분광 수단에 의해 분할된 상기 제 1 및 제 2 광로 중 어느 하나의 광로에 위치하여 상기 광로를 따라 진행하는 빔 성분의 초점 위치를 조절하는 제 2 빔 성형 장치; 및

    상기 제 1 및 제 2 빔 성분을 검출하는 검출수단을 포함하는 것을 특징으로하는 주사장치.
12. 제 11항에 있어서, 상기 검출수단이

    상기 물체에서 반사된 제 1 빔 성분을 검출하는 제 1 검출기; 및

    상기 물체에서 반사된 제 2 빔 성분을 검출하는 제 2 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사장치.
13. 광 주사장치를 사용하여 물체를 주사하는 방법에 있어서,

    광원으로부터 방출된 빔을, 제 1 광로를 따라 진행하는 제 1 빔 성분과 제 2 광로를 따라 진행하는 제 2 빔 성분으로 분할하는 단계;

    상기 제 1 빔 성분과 제 2 빔 성분을 각각 제 1 판독창과 제 2 판독창으로 주사하고, 상기 제 1 판독창과 제 2 판독창으로부터 제 1 빔 성분 및 제 2 빔 성분을 방출하여, 상기 제 1 판독창과 제 2 판독창으로부터 각각 방출되는 상기 제 1 빔 성분과 제 2 빔 성분의 경로가 각각 최적 판독 위치에서 교차하도록 하는 단계;

    상기 빔을 성형하여, 상기 최적 판독 위치에서 상기 빔 성분들 중 하나의 직경을 최소로 하고, 상기 빔 성분의 다른 하나를 성형하여 상기 최적 판독 위치에서 상기 빔 성분의 다른 하나의 직경을 최소로 하는 단계; 및

    상기 제 1 및 제 2 빔 성분이 상기 물체에서 반사될 때, 상기 물체를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 주사 방법.
14. 몸체;

    상기 몸체에 설치된 적어도 하나의 판독창;

    상기 몸체에 설치된 광원;

    상기 광원으로부터 방출된 빔을, 제 1 광로를 따라 진행하는 제 1 빔 성분과 제 2 광로를 따라 진행하는 제 2 빔 성분으로 분할하는 분광 장치;

    상기 분광 장치에 의해 분할된 제 1 빔 성분과 제 2 빔 성분이 적어도 하나의 판독창으로부터 방출되도록 하는 광 주사장치;

    상기 광원과 상기 분광 장치 사이에 위치하는 제 1 빔 성형 장치; 및

    상기 분광 장치에 의해 분할된 상기 제 1 및 제 2 광로 중 하나의 광로에 위치하여 상기 광로를 따라 진행하는 빔 성분의 초점 위치를 조절하는 제 2 빔 성형 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 주사장치.
15. 몸체;

    상기 몸체에 설치된 제 1 판독창;

    상기 제 1 판독창에 대하여 각도를 이루어 상기 몸체에 설치된 제 2 판독창;

    광원;

    상기 광원으로부터 방출된 빔을, 제 1 광로를 따라 진행하는 제 1 빔 성분과 제 2 광로를 따라 진행하는 제 2 빔 성분으로 분할하는 분광 장치;

    상기 분광 장치에 의해 분할된 제 1 빔 성분과 제 2 빔 성분이 상기 제 1 판독창 및 상기 제 2 판독창으로부터 방출되도록 하는 광 주사 장치;

    상기 광원과 상기 분광 장치 사이에 위치하는 제 1 빔 성형 장치; 및

    상기 분광 장치에 의해 분할된 상기 제 1 및 제 2 광로 중 어느 하나의 광로에 위치하여 상기 광로를 따라 진행하는 빔 성분의 초점 위치를 조절하는 제 2 빔 성형 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 주사장치.
16. 광원;

    상기 광원에서 방출된 빔을 성형하기 위한 제 1 빔 성형 장치;

    상기 광원으로부터 방출된 빔을, 제 1 광로를 따라 진행하는 제 1 빔 성분과 제 2 광로를 따라 진행하는 제 2 빔 성분으로 분할하는 분광 장치; 및

    상기 분광 장치에 의해 분할된 상기 제 1 및 제 2 광로 중 어느 하나의 광로에 위치하여 상기 광로를 따라 진행하는 빔 성분의 초점 위치를 조절하는 제 2 빔 성형 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 모듈.
17. 제 14 항에 있어서,

    상기 제 1 빔 성형 장치는 광원에서 방출된 빔이 광원으로부터 제 1 거리에서 최소 빔 직경을 갖도록 빔 성형을 행하고,

    상기 제 2 빔 성형 장치는 제 1 및 제 2 광로 중 어느 하나의 광로를 따라 진행하는 빔이 다른 광원으로부터 상기 제 1 거리와는 다른 제 2 거리에서 최소 빔 직경을 갖도록 빔 성형을 행하는 것을 특징으로 하는 광 주사장치.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 제 1 빔 성형 장치는 콜리메이터 렌즈와 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 주사장치.
19. 제 17 항에 있어서,

    상기 제 2 빔 성형 장치는 초점 거리가 콜리메이터 렌즈보다 큰 볼록 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 주사장치.
20. 제 17 항에 있어서,

    상기 제 2 빔 성형 장치는 오목 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 주사장치.
21. 제 17 항에 있어서,

    상기 제 2 빔 성형 장치는 오목 반사경을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 주사장치.
22. 제 14 항에 있어서,

    상기 광원, 분광 장치 및 제 1 빔 성형 장치는 한 유닛으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광 주사장치.
23. 제 14 항에 있어서,

    상기 광원, 분광 장치, 제 1 빔 성형 장치 및 제 2 빔 성형 장치는 한 유닛으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광 주사장치.
24. 광원;

    상기 광원으로부터 방출된 빔을, 제 1 광로를 따라 진행하는 제 1 빔 성분과 제 2 광로를 따라 진행하는 제 2 빔 성분으로 분할하는 분광 장치; 및

    상기 제 1 및 제 2 광로 중 어느 하나의 광로에 위치하며, 제 1 및 제 2 빔중 하나의 초점위치를 상기 제 1 및 제 2 빔 중 다른 하나의 초점위치 앞 또는 뒤의 위치로 변경하는 빔 성형장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 광원 모듈.