JP2765596B2 - 手持ち式バーコード読取り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＰＯＳ(Point of Seals)
システム等で用いられる手持ち式バーコード読取り装置
に関し、一層詳しくはバーコードの走査に光ビームを用
いるタイプの手持ち式バーコード読取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】手持ち式バーコード読取り装置は片手で
握って操作し得るようになった手持ち式ケーシングを具
備し、この手持ち式ケーシングにはバーコードの光学的
走査手段が内蔵され、また該手持ち式ケーシングには細
長のバーコード読取り口が形成される。バーコード読取
り時、手持ち式ケーシングのバーコード読取り口が商品
等に付されたバーコードにそこを横切るように適用さ
れ、このときバーコードが光学的走査手段でもって光学
的に走査される。

【０００３】このような光学的走査手段としては、ＬＥ
Ｄ（発光ダイオード）アレイでもって一度にバーコード
を照射走査するタイプのものと、レーザビームをガルバ
ノミラー等でもって手持ち式ケーシングのバーコード読
取り窓の長手方向に偏向させてその偏向レーザビームで
もってバーコードを走査するタイプのものとが知られて
いる。いずれのタイプにおいても、バーコードの光学的
走査時に得られる反射光が手持ち式ケーシング内に設け
られた光電変換器によって検出され、その検出情報をバ
ーコード解読回路によって処理することによりバーコー
ドの読取りが行われることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上の記載から明らか
なように、従来の手持ち式バーコード読取り装置にあっ
ては、バーコードの読取りのためには、手持ち式ケーシ
ングのバーコード読取り口をバーコードにそこを横切る
ように適用することが必要であり、このためオペレータ
にはバーコードの読取り毎に手持ち式ケーシングのバー
コード読取り口とバーコードとの間で相対的位置決め動
作が要求されることになる。このような相対位置決め動
作は比較的短時間で行い得るにしても、多量の商品のバ
ーコードを順次読み取る場合には、かかる位置決め動作
は面倒で厄介なものとなる。

【０００５】ところで、スーパーマーケット等で用いら
れている据付け式バーコード読取り装置では、そのバー
コード読取り窓から射出されるレーザビームは所定の交
差パターン軌跡を描くように偏向させられて、その交差
パターン軌跡を形成するいずれかのレーザビームでもっ
てバーコードが走査され、これによりバーコードの向き
に関係なくそのバーコード情報が読み取られるようにな
っている。この場合には、バーコード読取り窓に対して
バーコードを所定の向きに位置決めする必要はない。し
かしながら、このような技術を従来のレーザビームタイ
プの手持ち式バーコード読取り装置に応用することは不
可能に近い。というのは、かかる交差パターン軌跡をレ
ーザビームに描かせるためには空間的に嵩張る光学系が
必要であり、そのような光学系を手持ち式ケーシング内
に収容させることができないからである。

【０００６】したがって、本発明の目的は、バーコード
の走査に光ビームを用いるタイプの手持ち式バーコード
読取り装置であって、手持ち式ケーシングのバーコード
読取り口とバーコードとの間での相対的位置決め動作を
排除し得るようになった手持ち式バーコード読取り装置
を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明によれば、手持ち式ケーシングのバーコー
ド読取り口から射出される光ビームを所定長の線分に沿
って偏向させてバーコードを読み取る手持ち式バーコー
ド読取り装置において、該光ビームを回折させるべくそ
の偏向領域にホログラム要素が介在させられ、このホロ
グラム要素が該光ビームの偏向によって形成される偏向
軌跡面に少なくとも１８０度に亘るひねりを与えるよう
な回折特性を持つことを特徴とする手持ち式バーコード
読取り装置が構成される。

【０００８】

【作用】本発明による手持ち式バーコード読取り装置に
あっては、手持ち式ケーシングのバーコード読取り口か
ら射出される光ビームの偏向によって形成される偏向軌
跡面にはホログラム要素のために少なくとも１８０度に
亘るひねりが与えられるので、手持ち式ケーシングのバ
ーコード読取り口に対してバーコードがどのような向き
になっていても、該バーコード読取り口と該バーコード
との間の相対距離を変化させるだけでそのバーコード情
報が読み取られ得る。すなわち、光ビームの偏向によっ
て形成される偏向軌跡面に少なくとも１８０度に亘るひ
ねりが与えられた場合、光ビームの射出方向に対して該
偏向軌跡面を横切る断面線すなわち偏向軌跡線分が手持
ち式ケーシングのバーコード読取り口から離れるにつれ
て一方向に旋回することになり、このため手持ち式ケー
シングのバーコード読取り口とバーコードとの間の相対
距離が変化させられる間に該バーコードは光ビームでも
って完全に走査され得ることになって、そのバーコード
情報の読取り達成される。

【０００９】

【実施例】次に、添付図面を参照して、本発明による手
持ち式バーコード読取り装置の実施例について説明す
る。先ず、図１を参照すると、そこには本発明による手
持ち式バーコード読取り装置の第１の実施例が概略的に
示され、この手持ち式バーコード読取り装置は本実施例
ではＰＯＳシステム用として構成される。手持ち式バー
コード読取り装置は適当な剛性樹脂材料から形成され得
る手持ち式ケーシング１０を具備し、この手持ち式ケー
シング１０は片手で握って操作するようになった握り部
１０ａと、この握り部１０ａと一体となったヘッド部１
０ｂとからなる。握り部１０ａとヘッド部１０ｂとの境
界領域にはスイッチ１２が設けられ、このスイッチ１２
は手持ち式バーコード読取り装置の作動スイッチとして
機能し、握り部１０ａを片手で握った状態でその人差指
でもって操作されるようになっている。

【００１０】手持ち式ケーシング１０のヘッド部１０ｂ
にはバーコード読取り口１０ｃが形成され、このバーコ
ード読取り口１０ｃは図１の紙面に対して直角方向に細
長に延在する。本実施例では、バーコード読取り口１０
ｃには透過形のホログラム要素１４が配置され、このホ
ログラム要素１４は後述するような回折特性を持つ。ま
た、手持ち式ケーシング１０の握り部１０ａの後端側か
らはコード接続部１０ｄが延長し、そこにはコード１６
が接続される。コード１６はコード接続部１０ｄからバ
ーコード読取り本体１８まで延び、このバーコード読取
り本体１８内にはレーザ発生源２０、バーコード解読処
理兼制御装置２２等が設けられる。レーザ発生源２０と
しては、ガスレーザあるいは半導体レーザ等が用いら
れ、バーコード解読処理兼制御装置２２はマイクロコピ
ュータ等で構成され得る。

【００１１】手持ち式ケーシング１０内には光ビーム偏
向手段２４が設けられ、この光ビーム偏向手段２４はコ
ード１４内を通る光ファイバ２８を介してレーザ発生源
２０に接続される。光ビーム偏向手段２４は例えばガル
バノミラーから構成され、レーザ発生源２０で出力され
るレーザビームは光ファイバ２４によって光ビーム偏向
手段２２に導かれる。次いで、レーザビームは光ビーム
偏向手段２２によって手持ち式ケーシング１０のバーコ
ード読取り口１０ｃの長手方向に沿って繰り返し偏向さ
れ、その偏向レーザビームはホログラム要素１４を透過
して該バーコード読取り口１０ｃから射出させられる。

【００１２】このような射出レーザビームはホログラム
要素１４によって図２に示すような態様で回折される。
詳述すると、図２では、射出レーザビームが矢印Ａで示
されるようにホログラム要素１４の一端１４ａ側からそ
の他端１４ｂに向かって偏向される場合が図示されてい
る。なお、参照符号ＬＡはホログラム要素１４の一端１
４ａ側の極限位置まで偏向された際のレーザビームを示
し、また参照符号ＬＢはホログラム要素１４の他端１４
ｂ側の極限位置まで偏向された際のレーザビームを示
す。図２から明らかなように、レーザビームＬＡはホロ
グラム要素１４を透過した後にその他端側１４ｂに向か
って回折させられ、一方レーザビームＬＢはホログラム
要素１４を透過した後にその一端側１４ａに向かって回
折させられ、このとき双方のレーザビームＬＡおよびＬ
Ｂの巾が一定となるようになっている。すなわち、ホロ
グラム要素１４はそこから射出されるレーザビームの偏
向軌跡面に反時計回りの１８０度に亘るひねり（ホログ
ラム要素１４のレーザビーム射出面に対して）を与える
ように該レーザビームを回折するようになっている。要
するに、たとえて言うならば、かかる偏向軌跡面のひね
りはテープ状片をその一端縁でホログラム要素１４に固
定して引き延ばした状態で該テープ状片の他端縁を反時
計回りで１８０度旋回させることによって該テープ状片
に与えられるひねりに相当する。

【００１３】上述したようにレーザビームの偏向によっ
て形成される偏向軌跡面に１８０度に亘るひねりが与え
られると、図２に示すように、レーザビームの射出方向
に対して該偏向軌跡面を横切る断面線すなわち偏向軌跡
線分ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆおよびｇは手持ち式ケーシ
ング１０のバーコード読取り口１０ｃすなわちホログラ
ム要素１４から離れるにつれて反時計方向に旋回するこ
とになる。したがって、手持ち式ケーシング１０のバー
コード読取り口１０ｃに対してバーコードがどのような
向きに位置されていたとしても、該バーコード読取り口
１０ｃとバーコードとの間の相対距離を変化させれば、
該バーコードはホログラム要素１４からの射出レーザビ
ームでもって完全に走査され得る。換言すれば、従来の
ように手持ち式ケーシング１０のバーコード読取り口１
０ｃの長手方向にバーコードの読取り方向を一致させる
べくその間の相対的位置決めを行うことなく、該バーコ
ード読取り口１０ｃとバーコードとの間の相対距離を変
化させるだけで、例えばバーコードに対して該バーコー
ド読取り口１０ｃを上下に移動させるだけで該バーコー
ドの完全走査が達成される。

【００１４】この点について更に具体的に説明すると、
図３(a)、図３(b)および図３(c)に示すように、バーコ
ードを付した商品３０が手持ち式ケーシング１０のバー
コード読取り口１０ｃすなわちホログラム要素１４に対
してそれぞれ異なった向きで位置されていても、その間
の相対距離を変化させれば、偏向レーザビームの偏向軌
跡面の断面線すなわち偏向軌跡線分ｌ、ｍおよびｎの箇
所で各バーコードは該偏向レーザビームでもって完全に
走査され得る。

【００１５】手持ちケーシング１０内にはＣＣＤ（電荷
結合素子）等から構成され得る光電変換手段３２が配置
され、この光電変換手段３２はコード１６内に通るリー
ド線３４によってバーコード読取り本体１８のバーコー
ド解読処理兼制御装置２２に接続される。光電変換手段
３２は上述したようなバーコードの走査時に得られる反
射光をバーコード読取り情報として検出し、このバーコ
ード読取り情報はリード線３４を介してバーコード解読
処理兼制御装置２２に取り込まれ、そこでバーコード読
取り情報の解読処理が行われた後にＰＯＳシステムのホ
スト装置に対して出力される。なお、バーコード解読処
理兼制御装置２２は光ビーム偏向手段２４の作動も制御
するようになっており、その“オン”／“オフ”はスイ
ッチ１２によって行われる。

【００１６】上述したような回折特性を持つホログラム
１４の作成については種々の方法が考えられるが、ここ
では比較的簡単な作成方法の一例について説明する。

【００１７】先ず、図４(a)を参照して、回折用ホログ
ラム要素の一般的な作成方法について説明するが、この
作成方法によって得られる回折用ホログラム要素は本発
明による手持ち式バーコード読取り装置には使用できな
い。図４(b)において、参照符号３６は例えば透明フィ
ルム基板に感光乳剤を塗布して形成した記録媒体を示
し、この記録媒体３６上に座標原点を持つ三次元直交座
標系ｘｙｚを想定し、そのｘｙ平面内に該記録媒体３６
が位置するものとする。この三次元直交座標系ｘｙｚの
ｚｙ平面内に参照光発生源３８を、また物体光発生源４
０をｙ軸を挟んで配置させると、これら双方の光源３８
および４０から発生した球面波の干渉によって干渉縞が
記録媒体３６に形成されて記録される。この記録媒体３
６を現像／定着処理することによって、回折格子縞を持
つホログラム要素が得られる。図４(b)を参照すると、
そのようなホログラム要素が参照符号３６’で示され、
このホログラム要素３６’に対して図４(a)と同様な三
次元直交座標系ｘｙｚを想定し、そのｙｚ平面内に再生
光発生源としてレーザビーム発生源３８’を配置して、
そこから射出したレーザビーム４２をｘ軸に沿って偏向
させてホログラム要素３６’を透過させると、透過レー
ザビーム４２’はｘ軸から逸れるように回折されるが、
その透過レーザビーム４２’の偏向方向はｘ軸に対して
平行である（なお、図４(b)において、ｘ’およびｙ’
はそれぞれｘ軸およびｙ軸の投影軸を示す）。要する
に、図４(b)に示すホログラム要素３６’を用いても、
透過レーザビーム４２’の偏向によって形成される偏向
軌跡面に上述したようなひねりを与えることはできな
い。

【００１８】次に、図５(a)を参照して、本発明による
手持ち式バーコード読取り装置に用い得る回折用ホログ
ラムの作成方法を説明する。図５(a)においても、記録
媒体３６に対して図４(a)と同様な三次元座標系ｘｙｚ
を想定する。図５(a)の作成方法では、参照光発生源３
８および物体光発生源４０がｙｚ平面からｘ軸の一方の
側（図５(a)の例では、正側）にずらされた位置に配置
され、この点で図５(a)の作成方法は図４(a)の作成方法
とは異なる。これら双方の光源３８および４０から発生
した球面波の干渉によって干渉縞を記録媒体３６に形成
して記録し、次いでその記録媒体３６を現像／定着処理
することによって、回折格子縞を持つホログラム要素を
得ることは図４(a)の場合と同様である。図５(b)を参照
すると、そのようなホログラム要素が参照符号３６’で
示され、このホログラム要素３６’に対しても図５(a)
と同様な三次元直交座標系ｘｙｚを想定し、図４(a)の
場合と同様にそのｙｚ平面内に再生光発生源としてレー
ザビーム発生源３８’を配置して、そこから射出したレ
ーザビーム４２をｘ軸に沿って偏向させてホログラム要
素３６’を透過させると、透過レーザビーム４２’は図
４(b)の場合とは異なってｚ軸の回りで旋回するように
回折される（なお、図５(b)でも、ｘ’およびｙ’はそ
れぞれｘ軸およびｙ軸の投影軸を示す）。言うまでもな
く、図５(b)に示すような回折用ホログラム要素３６’
を用いれば、透過レーザビーム４２’の偏向によって形
成される偏向軌跡面に上述したようなひねりを与えるこ
とが可能となる。

【００１９】図６を参照すると、本発明による手持ち式
バーコード読取り装置の別の実施例が示され、この実施
例では透過形ホログラム要素１４の代わりに反射形ホロ
グラム要素１４’が用いられている点を除けば、図６の
実施例は図１に示した実施例と同様なものである。な
お、図６において、図１に示した構成要素と同様な構成
要素については同じ参照番号が用いられている。反射形
ホログラム要素１４’は手持ち式ケーシング１０のヘッ
ド部材１０ｂの内側頂壁面に固定され、この反射ホログ
ラム要素１４’も透過形ホログラム要素１４と同様に図
６の紙面に対して直角方向に細長に延在する。レーザ発
生源２０から光ファイバ２４によって光ビーム偏向手段
２２に導かれたレーザビームは反射形ホログラム要素１
４’の長手方向に沿って繰り返し偏向されつつ反射され
て手持ち式ケーシング１０のバーコード読取り口１０ｃ
から射出させられる。勿論、反射形ホログラム要素１
４’も透過形ホログラム要素１４と同じ回折特性を持
ち、このため射出偏向レーザビームによって形成される
偏向軌跡面には図２で説明したようなひねりが与えられ
る。

【００２０】なお、図６において、参照符号４４は手持
ち式ケーシング１０のバーコード読取り口１０ｃを塞ぐ
透明ガラス板であり、これにより手持ち式ケーシング１
０内への塵埃等の侵入が阻止される。また、同様な透明
ガラス板を図１に示す実施例でも用いることが可能であ
り、この場合透過形ホログラム要素１４は該透明ガラス
板の内側面に貼り付けてもよいし、またその内側面から
隔てられた位置に配置されてもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上の記載から明らかなように、本発明
による手持ち式バーコード読取り装置にあっては、バー
コードの読取り毎に手持ち式ケーシングのバーコード読
取り口に対して該バーコードをその読取り位置に相対的
位置決めすることが必要とされないので、従来の手持ち
式バーコード読取り装置に比べてバーコードの読取り効
率が向上され得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による手持ち式バーコード読取り装置の
一実施例を示す概略断面図である。

【図２】図１に示した手持ち式バーコード読取り装置か
ら射出されて偏向されるレーザビームの特性を説明する
斜視図である。

【図３】図１に示した手持ち式バーコード読取り装置に
よるバーコードの読取り例を示す斜視図である。

【図４】回折用ホログラム要素の一般的な作成方法およ
びその回折特性を説明するための説明図である。

【図５】本発明による手持ち式バーコード読取り装置に
用いられる回折用ホログラム要素の作成方法およびその
回折特性を説明するための説明図である。

【図６】本発明による手持ち式バーコード読取り装置の
別の実施例を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１０…手持ち式ケーシング １０ａ…握り部 １０ｂ…ヘッド部 １０ｃ…バーコード読取り口 １０ｄ…コード接続部 １２…スイッチ １４…透過形ホログラム要素 １４’…反射形ホログラム要素 １６…コード １８…バーコード読取り本体 ２０…レーザ発生源 ２２…バーコード解読処理兼制御装置 ２４…光ビーム偏向手段 ２８…ファイバ ３０…商品 ３２…光電変換手段 ３４…リード線 ３６…記録媒体 ３６’…回折用ホログラム要素 ３８…参照光発生源 ４０…物体光発生源 ４２…レーザビーム ４２’…透過レーザビーム ４４…透明ガラス板

フロントページの続き (72)発明者 山岸 文雄 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 野田 茂 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06K 7/10 G06K 7/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 手持ち式ケーシング（１０）のバーコー
   ド読取り口（１０ｃ）から射出される光ビームを所定長
   の線分に沿って偏向させてバーコードを読み取る手持ち
   式バーコード読取り装置において、前記光ビームを回折
   させるべくその偏向領域にホログラム要素（１４：１
   ４’）が介在させられ、このホログラム要素（１４：１
   ４’）が前記光ビームの偏向によって形成される偏向軌
   跡面に少なくとも１８０度に亘るひねりを与えるような
   回折特性を持つことを特徴とする手持ち式バーコード読
   取り装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の手持ち式バーコード読
   取り装置において、前記ホログラム要素が透過形ホログ
   ラム要素（１４）として形成され、この透過形ホログラ
   ム（１４）が前記手持ち式ケーシング（１０）のバーコ
   ード読取り口（１０ｃ）あるいはその近傍に配置され、
   前記光ビームが前記透過形ホログラム要素（１４）を透
   過させられた後に該バーコード読取り口（１０ｃ）から
   射出されることを特徴とする手持ち式バーコード読取り
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の手持ち式バーコード読
   取り装置において、前記ホログラム要素が反射形ホログ
   ラム要素（１４’）として形成され、この反射形ホログ
   ラム（１４’）が前記手持ち式ケーシング（１０）内の
   適当な箇所に配置され、前記光ビームが前記反射形ホロ
   グラム（１４’）によって反射させられた後に該バーコ
   ード読取り口（１０ｃ）から射出されることを特徴とす
   る手持ち式バーコード読取り装置。