(57)【要約】【課題】バーコード反射光量利用率の向上及びこれによる検出精度の向上、装置小型化及び部品点数削減が可能なバーコードリーダを提供する。【解決手段】レーザ光源１０１と、光検出器４０１と、レーザ光源から発せられるレーザ光１０４をバーコード３０１へと導く投光光学系と、バーコードからの反射光３０２を光検出器４０１へと導く受光光学系とを備えたバーコードリーダ。投光光学系はレーザ光１０４をバーコード上で走査させるための揺動ミラー２０１を備えており、受光光学系はこの揺動ミラーを含んでおり、光検出器４０１は投光光学系のレーザ光源から揺動ミラーへと至る部分の光軸Ｘ上に配置されている。光検出器は、光軸及びその近傍の部分がレーザ光１０４の通過を許容するように開口部４０１ａとされ、光軸Ｘに対し直交する平面状の検出面を有し、この検出面には所要の波長範囲外の光を遮断するフィルタ４０２が付されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、光検出器と、前記光源から発せられる光をバーコードへと導く投光光学系と、該バーコードからの反射光を前記光検出器へと導く受光光学系とを備えたバーコードリーダにおいて、
前記投光光学系は前記光源から発せられる光を前記バーコード上で走査させるための走査ミラーを備えており、
前記受光光学系は前記走査ミラーを含んでおり、
前記光検出器は前記投光光学系の前記光源から前記走査ミラーへと至る部分の光軸上に配置されていることを特徴とするバーコードリーダ。
【請求項２】
前記光検出器は、前記光軸及びその近傍の部分が前記光源から発せられる光の通過を許容するように形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のバーコードリーダ。
【請求項３】
前記光検出器の前記光軸及びその近傍の部分は開口部とされていることを特徴とする、請求項２に記載のバーコードリーダ。
【請求項４】
前記光検出器は前記光軸に対して略直交する平面状の検出面を有していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のバーコードリーダ。
【請求項５】
前記光検出器の検出面には所要の波長範囲外の光を遮断するフィルタが付されていることを特徴とする、請求項４に記載のバーコードリーダ。
【請求項６】
前記光源はレーザ光源であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のバーコードリーダ。
【請求項７】
前記光源にはコリメータレンズが付されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のバーコードリーダ。
【請求項８】
前記光源には前記光軸及びその近傍に開口部を有する開口制限部材が付されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載のバーコードリーダ。
【請求項９】
前記走査ミラーは揺動ミラーまたは回転ポリゴンミラーであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載のバーコードリーダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーコードリーダに関し、特に投受光一体型光学系を持つバーコードリーダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
各種の商品またはその包装に当該商品に関する情報を担持したバーコードを付し、商品の生産、流通、保管及び販売等に関する管理のための情報を得るようにしたシステムは広く普及している。個別の商品のバーコードを読み取って得られる情報を管理用コンピュータに入力するための手段としてバーコードリーダが使用される。
【０００３】
バーコードリーダでは、バーコードに光を照射し、この照射光のバーコードによる反射光を光検出器により検出する。この検出はバーコードに対してそのバー配列の方向に沿って検出領域を走査することでなされ、その際の光検出器の出力に基づき時系列電気信号としてバーコード情報が再生される。バーコードリーダにおける検出領域の走査のための手段には種々のものがあり、例えば小さな幅の光ビーム例えばレーザビームのバーコード上での照射位置をバーコードのバー配列方向に沿って走査し、その際の各照射位置からの反射光を光検出器へと導くようにしたものが用いられている。
【０００４】
光ビーム照射位置の走査は、例えば特開平６−１７６１８１号公報（特許文献１）や特開平６−１８０７６６号公報（特許文献２）に記載されているように、バーコードリーダ全体をバーコードに対して人手により相対的に移動させることで行うことができる。この方式は、バーコードリーダ内に光ビーム照射位置の走査のための光学的手段例えば揺動ミラーなどを必要としないので、小型化には有利である。しかし、大量の商品のバーコード情報を再生する例えばスーパーマーケットのキャッシュレジスタなどにおいては、人手によるバーコードリーダ移動の作業では走査速度の向上が望めないという難点がある。
【０００５】
光ビーム照射位置走査の他の例としては、例えば特開平１０−４０３２８号公報（特許文献３）や特開２０００−２３１５９８号公報（特許文献４）に記載されているように、バーコードリーダ内に揺動ミラーや回転ポリゴンミラーなどの光ビーム照射位置走査のための光学的手段を配置し、これによりバーコードリーダを静止状態で配置しつつ、照射光ビームの光路を光学的手段により偏向させ、その偏向角度を変化させて走査するものがある。これによれば、走査速度の向上は可能である。
【０００６】
ところで、照射光量を検出にできるだけ有効に利用するためには、バーコードからの反射光のうちのできるだけ多くを光検出器に入射させるのが好ましく、特に所要の走査範囲にわたって光検出器に入射する光量の低下がないようにすることが好ましい。そのため、たとえば特開２０００−２３１５９８号公報の図５に記載されているように、できるだけ広い範囲の反射光を集光手段例えば集光レンズを用いて光検出器へと収束させることが行われている。しかしながら、集光手段の使用は光学部品点数の増加をもたらす不利がある。また、このような光照射のための投光光学系とバーコード反射光を光検出器に導く受光光学系とで別々の光路を形成する投受光別体型の光学系では、光検出器に外光が入って検出精度低下が生ずることがある。
【０００７】
バーコードへの光照射は、照射光ビームがほぼ垂直に入射するように（特に走査範囲の中心位置に対して照射光ビームがほぼ垂直に入射するように）なされるのが一般的であり、このため照射光ビームの投光経路を逆進する反射光を検出するように光検出器を配置すれば外光の影響を少なくし且つ反射光量を効率よく受光することができる。このような投受光一体型の光学系を有する従来のバーコードリーダでは、投光光学系のレーザ光源から走査ミラーまでの部分にビームスプリッタまたは一部領域のみ反射させる部分反射ミラーを配置し、これによりバーコードからの反射光を分離し、投光光学系の光路から離れた位置に配置された光検出器へと導いている。
【０００８】
あるいは、特開２０００−２３１５９８号公報の図３に記載されているように、照射光ビームを所要の走査範囲にわたって常にバーコードへ垂直に入射させ、反射光の主光線が入射光ビームの経路を逆進するようにし、投光光学系のレーザ光源から走査ミラーまでの部分にビームスプリッタを配置し、これによりバーコードからの反射光を分離し、投光光学系の光路から離れた位置に配置された光検出器へと導いている。
【０００９】
しかしながら、このようなビームスプリッタまたは部分反射ミラーを使用すると、これらの反射手段での光量損失が大きくなり、バーコード反射光量の利用率が低下し、検出精度が低下することがある。
【００１０】
また、このような構造のものでは、光検出器が投光光学系の光路から外れた位置に配置されるので、装置寸法の低減が困難である。
【００１１】
更に、ビームスプリッタまたは部分反射ミラーを使用することで部品点数が増加するという難点もある。
【００１２】
そこで、本発明は、以上のような従来技術の問題点に鑑みて、バーコード反射光量利用率の向上及びこれによる検出精度の向上が可能で、装置小型化が可能で、部品点数削減が可能なバーコードリーダを提供することを目的とするものである。
【００１３】
【特許文献１】
特開平６−１７６１８１号公報
【特許文献２】
特開平６−１８０７６６号公報
【特許文献３】
特開平１０−４０３２８号公報
【特許文献４】
特開２０００−２３１５９８号公報
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
光源と、光検出器と、前記光源から発せられる光をバーコードへと導く投光光学系と、該バーコードからの反射光を前記光検出器へと導く受光光学系とを備えたバーコードリーダにおいて、
前記投光光学系は前記光源から発せられる光を前記バーコード上で走査させるための走査ミラーを備えており、
前記受光光学系は前記走査ミラーを含んでおり、
前記光検出器は前記投光光学系の前記光源から前記走査ミラーへと至る部分の光軸上に配置されていることを特徴とするバーコードリーダ、
が提供される。
【００１５】
本発明の一態様においては、前記光検出器は、前記光軸及びその近傍の部分が前記光源から発せられる光の通過を許容するように形成されている。本発明の一態様においては、前記光検出器の前記光軸及びその近傍の部分は開口部とされている。本発明の一態様においては、前記光検出器は前記光軸に対して略直交する平面状の検出面を有している。本発明の一態様においては、前記光検出器の検出面には所要の波長範囲外の光を遮断するフィルタが付されている。
【００１６】
本発明の一態様においては、前記光源はレーザ光源である。本発明の一態様においては、前記光源にはコリメータレンズが付されている。本発明の一態様においては、前記光源には前記光軸及びその近傍に開口部を有する開口制限部材が付されている。
【００１７】
本発明の一態様においては、前記走査ミラーは揺動ミラーまたは回転ポリゴンミラーである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は本発明によるバーコードリーダの光学系を示す模式図である。図１において、符号１０１はレーザ光源を示し、符号１０２はコリメータレンズを示し、符号１０３は開口制限部材を示し、符号１０４はレーザ光源１０１から発せられコリメータレンズ１０２及び開口制限部材１０３の開口部１０３ａを通って出射せしめられたレーザ光を示す。符号２０１は走査ミラーとしての揺動ミラーであり、符号２０２はその揺動駆動部を示す。符号３０１はバーコード（バーコードラベルなど）を示し、符号３０２はバーコードからの反射光を示す。符号４０１は光検出器を示し、符号４０２はフィルタを示す。
【００２０】
レーザ光源１０１から発せられる光をバーコード３０１へと導く投光光学系は、コリメータレンズ１０２、開口制限部材１０３及び揺動ミラー２０１を含んでなる。符号Ｘは投光光学系のレーザ光源１０１から揺動ミラー２０１へと至る部分の光軸を示す。開口制限部材の開口部１０３ａは光軸Ｘ及びその近傍に位置している。また、光検出器４０１は、光軸Ｘ上に配置されており、該光軸及びその近傍に、レーザ光源１０１から発せられ開口制限部材の開口部１０３ａを通過した光の通過を許容するような開口部４０１ａが形成されている。図２は、光検出器４０１を揺動ミラーの側から光軸Ｘの方向に見た平面図を示す。光検出器４０１は光軸Ｘに対して略直交する平面状の検出面４０１ｂを有している。同様に、光検出器の検出面４０１ｂに付されているフィルタ４０２も、光軸Ｘ上に配置されており、該光軸及びその近傍に、レーザ光源１０１から発せられ開口制限部材の開口部１０３ａを通過した光の通過を許容するような開口部４０２ａが形成されている。開口部４０２ａは開口部４０１ａと同等の形状及び寸法を有する。フィルタ４０２は、光検出器の検出面４０１ｂに所要の波長範囲外の外光が入らないようにこれを遮断するものである。この所要波長範囲はレーザ光源１０１から発せられる光の波長を含むものである。
【００２１】
図１において、符号Ｙは揺動ミラー２０１の回動中心軸を示す。回動中心軸Ｙの方向は紙面に垂直であり、揺動ミラー２０１は揺動駆動部２０２により矢印で示されるように回動中心軸Ｙの周りで回動せしめられる。これにより、回動ミラー２０１からバーコード３０１へと至る光路において、光ビーム１０４が走査され、バーコード３０１上での光照射位置は矢印で示されるようにバーコード３０１上にて走査される。尚、バーコード３０１を構成する各バーの方向は紙面と垂直であり、バー配列の方向は光照射位置走査の矢印の方向の方向と同一である。
【００２２】
バーコード３０１からの反射光を光検出器４０１へと導く受光光学系は、上記揺動ミラー２０１を含んでいる。即ち、バーコード３０１の光照射位置からの拡散反射光の一部３０２は、揺動ミラー２０１により反射され、フィルタ４０２を経て光検出器４０１に到達し、検出される。尚、図１では揺動ミラー２０１の外縁での反射光が光検出器４０１の外縁に入射するように示されているが、揺動ミラー２０１からバーコード３０１までの距離が変化するとこれらの関係は変化するので、揺動ミラー２０１での反射光の全てが光検出器４０１に達するように、余裕を見て、光検出器の検出面４０１ｂの寸法は、図示されるものより大きめに設定するのが好ましい。これにより、良好に検出可能なバーコード３０１からバーコードリーダまでの距離範囲を拡大することができる。
【００２３】
以上の実施形態においては、揺動ミラー２０１と光検出器４０１との間には反射部材は存在しないので、バーコード反射光３０２は揺動ミラー２０１での反射を受けた後に直ちにフィルタ４０２を介して光検出器４０１に入射し、その際の入射光量の低下を最小限にすることができ、従って検出精度も良好に維持される。また、部品点数削減が実現される。更に、光検出器４０１が光軸Ｘ上に配置されていることで、バーコードリーダの小型化が実現される。
【００２４】
以上の実施形態では光源としてレーザ光源が用いられているが、本発明においては所要の光強度及び光量が得られれば、他の光源例えば発光ダイオードなどを使用することも可能である。また、走査ミラーとしては、揺動ミラー以外にその他のミラー例えば回転ポリゴンミラーを使用することも可能である。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光検出器を投光光学系の光源から走査ミラーへと至る部分の光軸上に配置したことで、バーコード反射光量利用率の向上及びこれによる検出精度の向上が可能で、装置小型化が可能で、部品点数削減が可能なバーコードリーダが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるバーコードリーダの光学系を示す模式図である。
【図２】図１のバーコードリーダの光検出器の平面図である。
【符号の説明】
１０１    レーザ光源
１０２    コリメータレンズ
１０３    開口制限部材
１０３ａ    開口部
１０４    出射レーザ光
２０１    揺動ミラー
２０２    揺動駆動部
３０１    バーコード
３０２    バーコード反射光
４０１    光検出器
４０１ａ    開口部
４０１ｂ    検出面
４０２    フィルタ
４０２ａ    開口部
Ｘ    光軸
Ｙ    回動中心軸
【図１】
2004199266.tif 000003
【図２】
2004199266.tif 000004