JPH06162249A - 光学情報読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光学情報読み取り装置において、バーコード等
の情報の確実な読み取り範囲を特定することによって、
誤読の発生を未然に防止する。 【構成】レーザ駆動回路７０から時間計測回路１４０ｂ
のＮＡＮＤゲート１４５ａへの一駆動パルスＰＡの入力
時期とその後のラッチ１４６へのラッチタイミング信号
ＰＢの入力時期との時間差データに基づき、マイクロコ
ンピュータがバーコードからのレーザ光の反射位置と同
レーザ光の光走査系への入射位置との間の距離を演算す
る。そして、この演算距離が設定距離内にあるときにの
み適正読み取りゾーン内にバーコードが存在するとの判
断のもとに、マイクロコンピュータによる演算処理を通
じ、バーコードの読み取り走査が許容される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光源からのレー
ザ光によりバーコード等の情報を光学的に走査して読み
取る光学情報読み取り装置に係り、特に、当該バーコー
ド等の情報を、下方に向けて出射するレーザ光により走
査して読み取るに適した光学情報読み取り装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、米国のスペクトラ・フィ
ジックス社製７５０ＳＬ型レーザバーコードリーダや日
本電装株式会社製ＢＬＳー１０００型レーザバーコード
リーダのような設置式レーザバーコードリーダにおいて
は、レーザ光源、光走査系及び受光系を内蔵したリーダ
本体を、支柱を介して、スーパーマーケット等のレジス
ター設置台の直上に配設して、光走査系により、レーザ
光源からの出射レーザ光を、リーダ本体の下面側窓から
下方に向け出射させて、商品のバーコードを走査して読
み取るようにしたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
構成したレーザバーコードリーダにおいては、上述のよ
うに、商品のバーコードを走査するレーザ光が、リーダ
本体の下面側窓から下方に向けて出射されるため、レジ
スター設置台でのバーコード読み取り作業が容易であっ
た。さらに、レーザ光が走査者の目に直接入射するとい
うことがないため、安全であった。

【０００４】しかしながら、このような利点がある反
面、レーザ光が下方に向けて出射されるために、次のよ
うな不具合が生じていた。通常、作業者は、買物客によ
りレジスター設置台上のレーザバーコードリーダの近傍
に置かれた買物篭から商品を取り出し、この商品のバー
コードを、レーザバーコードリーダにそのレーザ光によ
る走査のもとに読み取らせた上で、レジスター設置台上
の他の買物篭に納めるという作業を行う。かかる場合、
買物客により置かれた買物篭内の残存商品のバーコード
や読み取り済みの商品を納めた買物篭内の商品のバーコ
ードをもレーザ光により一緒に走査して読み取ってしま
うということがあった。このことは、商品のバーコード
が二重に読み取られてしまうという不具合が生ずること
を意味する。その結果、作業者が二重読み取りの訂正作
業を行わなければならないという不具合も生じた。

【０００５】これに対しては、買物篭の中の商品のバー
コードに向け、読み取りのためのレーザ光の波長に近い
他の波長の光を照射することで、商品のバーコードの二
重読み取りを防止するようにすることも考えられる。し
かし、上述の他の波長の光を照射する光源が余分に必要
なことや同光源に必要な電力が大きかったりして、設置
場所に制限が伴うという不具合を招く。

【０００６】そこで、本発明は、以上のようなことに対
処すべく、光学情報読み取り装置において、バーコード
等の情報の確実な読み取り範囲を特定することによっ
て、誤読み取りの発生を未然に防止するようにしようと
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題の解決にあた
り、本発明は、図１にて例示するごとく、レーザ光出射
手段１と、このレーザ光出射手段１からの出射レーザ光
を下方に向けて投光しバーコード等の情報媒体２を走査
する光走査手段３と、情報媒体２からの反射レーザ光を
受光する受光手段４と、この受光手段４の受光結果に基
づき、情報媒体２の情報を読み取る読み取り手段５とを
備えるようにした光学情報読み取り装置において、以下
のように構成したことにその特徴がある。

【０００８】即ち、本発明の構成上の特徴は、レーザ光
出射手段１からレーザ光が出射されてから、情報媒体２
により反射されたレーザ光が受光手段４により受光され
るまでの時間を測定する測定手段６と、この測定手段６
による測定時間に基づき情報媒体２が適正読み取り範囲
内にあるか否かを判断する判断手段７と、情報媒体２が
前記適正読み取り範囲内にあるとの判断手段７による判
断時には、読み取り手段５による前記情報の読み取りを
許容し、一方、情報媒体２が前記適正読み取り範囲内に
ないとの判断手段７による判断時には、読み取り手段５
による前記情報の読み取りを禁止するように処理する処
理手段８とを設けるようにしたことにある。

【０００９】

【発明の作用・効果】このように本発明を構成したこと
により、レーザ光出射手段１からの出射レーザ光により
光走査手段３が情報媒体２を走査するに伴い、測定手段
６が、レーザ光出射手段１によりレーザ光が出射されて
から、情報媒体２により反射されたレーザ光が受光手段
４により受光されるまでの時間を測定する。そして、こ
の測定手段６による測定時間に基づき情報媒体２が前記
適正読み取り範囲内にあると判断手段７により判断され
たときには、処理手段８が、読み取り手段５による情報
媒体２の情報の読み取りを許容するように処理する。一
方、測定手段６による測定時間に基づき情報媒体２が前
記適正読み取り範囲内にないと判断手段７により判断さ
れたときには、処理手段８が、読み取り手段５による情
報媒体２の情報の読み取りを禁止するように処理する。

【００１０】従って、作業者が、例えば、買物客から受
け取った買物篭を、本発明装置を設置した設置台上に置
き、同買物篭内の商品を取り上げそのバーコード等の情
報をレーザ光の走査により読み取るようにした場合に、
買物篭内にある商品のバーコード等の情報が前記レーザ
光により走査されるようなことがあっても、これに伴う
測定手段６による測定時間に基づき前記適正読み取り範
囲内にないものとして判断手段７により判断がされる。
このため、読み取り手段５によるバーコード等の情報の
読み取りが処理手段８により禁止される。その結果、買
物篭内にある商品のバーコード等の情報の誤読み取りが
防止され、二重読み取りやその訂正作業等の発生を未然
に防止しつつ、作業者が買物篭から取り上げた商品のバ
ーコード等の情報のみが常に正しく読み取られる。ま
た、このような作用効果により、余分な構成要素を付加
することが不要になり、かつ、他のレーザー光に対する
依存も不要となり、バーコード等の情報媒体を走査する
レーザ光を直接活用して達成されるので、本発明装置の
設置の制限等を招くこともない。

【００１１】

【実施例】

実施例１ 以下、本発明の一実施例を図面により説明すると、図２
及び図３は本発明に係る光学情報読み取り装置を示して
いる。この光学情報読み取り装置は、図２にて示すごと
く、装置本体Ｓを支柱Ｒにより設置台Ｔ上に支持して構
成されている。装置本体Ｓは、支柱Ｒの上端に取り付け
たケーシング１０を備えており、このケーシング１０の
先端側下面部には、後述のごとくレーザ光を下方に向け
て投光するための投光窓１１が設けられている。

【００１２】また、光学情報読み取り装置は、図３にて
示すごとく、ケーシング１０内に配設した発光系２０、
孔空きミラー３０、光走査系４０及び受光系５０を備え
ており、発光系２０は、レーザ光源２１と、コリメート
レンズ２２とにより構成されている。レーザ光源２１は
例えば半導体レーザダイオードからなるもので、このレ
ーザ光源２１はコリメートレンズ２２に向けてレーザ光
を順次出射する。コリメートレンズ２２はレーザ光源２
１からの各出射レーザ光をコリメートし、孔空きミラー
３０の穿孔を通して光走査系４０に向け透過させる。

【００１３】光走査系４０は、直流モータ４１と、ポリ
ゴンミラー４２と、パターンミラー群４３とによって構
成されている。直流モータ４１はその回転軸４１ａを鉛
直状に上方へ延出させてケーシング１０内にて設けられ
ており、この直流モータ４１は、図３にて図示矢印方向
に回転するようになっている。ポリゴンミラー４２は、
直流モータ４１の回転軸４１ａに同軸的に軸支されてお
り、このポリゴンミラー４２は、直流モータ４１と同一
方向に回転しつつ、その六面状各鏡面４２ａにて、孔空
きミラー３０からの透過レーザ光を受けてパターンミラ
ー群４３に向け反射する。

【００１４】パターンミラー群４３は、三枚のパターン
ミラー４３ａ、４３ｂ、４３ｃを、ポリゴンミラー４２
の各鏡面４２ａのいずれか及び投光窓１１を臨むよう
に、ケーシング１０内の投光窓１１の直上にて互いに異
なった傾斜角度で配設して構成されており、このパター
ンミラー群４３は、各パターンミラー４３ａ、４３ｂ、
４３ｃにより、ポリゴンミラー４２の各鏡面４２ａから
の各反射レーザ光を順次受けて反射し、各走査線Ｐａ、
Ｐｂ、Ｐｃを順次形成するように、投光窓１１を通して
下方に向け投光する。ポリゴンミラー４２の回転によ
り、各走査線Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃは連続的に繰り返して発
生し、交差した３方向の走査線を持つ操作パターンを生
成する。また、各走査線Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃのいずれかに
より、投光窓１１の下方のバーコードが走査された場
合、同バーコードからの反射レーザ光（以下、バーコー
ドレーザ光という）は、出射時と同じ経過を逆に戻り、
孔空きミラー３０に入射する。孔空きミラー３０に入射
したバーコードレーザ光はその大部分が孔空きミラー３
０により反射され、受光系５０に入射する。

【００１５】受光系５０は、互いに同一の光軸上に設け
た受光側集光レンズ５１及びフォトセンサ５２と、集光
レンズ５１をその光軸方向に移動させるレンズ移動機構
５３とによって構成されており、集光レンズ５１は、孔
空きミラー３０からの各反射バーコードレーザ光を順次
集光してフォトセンサ５２に入射させる。フォトセンサ
５２は、集光レンズ５１からの各集光バーコードレーザ
光を検出してそのパルス状受光強度を受光強度検出信号
として順次発生する。レンズ移動機構５３は、リニアア
クチュエータ５３ａを有しており、このリニアアクチュ
エータ５３ａは、その作動ロッドにて、集光レンズ５１
をその光軸に沿い移動させるように同集光レンズ５１に
連結されている。しかして、このリニアアクチュエータ
５３ａは、その作動ロッドの移動量に応じて、集光レン
ズ５１をその光軸に沿い移動させる。

【００１６】また、図示していない光学的センサによ
り、走査パターンが繰り返される毎にそのパターンの開
始を示す走査原点パルス（図５参照）が生成される。

【００１７】次に、本発明に係る光学情報読み取り装置
の電気制御回路Ｅの構成について図３を参照して説明す
ると、レーザ駆動回路７０は、後述するマイクロコンピ
ュータ１５０による制御のもとに、レーザ光源２１をパ
ルス発光駆動すべく同レーザ光源２１に駆動パルスＰＡ
を順次出力する。このことは、レーザ光源２１がレーザ
駆動回路７０からの各駆動パルスＰＡに応答してパルス
状にレーザ光を順次出射することを意味する。

【００１８】また、レーザ駆動回路７０は、マイクロコ
ンピュータ１５０による制御のもとに、レーザ光源２１
を連続発光駆動すべく所定レベルの直流駆動信号を出力
する。このことは、レーザ光源２１がレーザ駆動回路７
０からの直流駆動信号に応答してレーザ光を連続的に出
射することを意味する。

【００１９】モータ駆動回路８０は、マイクロコンピュ
ータ１５０による制御のもとに、直流モータ４１を同一
方向へ一定速度で回転させるように駆動すべくモータ駆
動信号を出力する。アクチュエータ駆動回路９０は、マ
イクロコンピュータ１５０による制御のもとに、リニア
アクチュエータ５３ａの作動ロッドを移動させるべく同
リニアアクチュエータ５３ａを駆動するに必要なアクチ
ュエータ駆動信号を出力する。

【００２０】増幅回路１００は、フォトセンサ５２から
の各受光強度検出信号を順次増幅して増幅信号を発生す
る。可変増幅回路１１０は、マイクロコンピュータ１５
０による制御のもとに後述のように演算される増幅度に
応じて、増幅回路１００からの各増幅信号を順次可変増
幅し可変増幅信号として２値化回路１２０に出力する。
かかる場合、可変増幅回路１１０は、トランジスタ等の
増幅度制御素子を有しており、この増幅度制御素子の制
御量に応じて可変増幅回路１１０の増幅度が制御され
る。２値化回路１２０は、可変増幅回路１１０からの各
可変増幅信号を順次２値化して２値化信号を発生しマイ
クロコンピュータ１５０に出力する。波形整形回路１３
０は、増幅回路１００からの各増幅信号を波形整形し、
矩形波信号として、順次、測定回路１４０に出力する。

【００２１】測定回路１４０は、図３及び図４にて示す
ごとく、レーザ駆動回路７０及び波形整形回路１３０に
接続したパルス幅拡大回路１４０ａと、このパルス幅拡
大回路１４０ａとマイクロコンピュータ１５０との間に
接続した時間計測回路１４０ｂとによって構成されてい
る。パルス幅拡大回路１４０ａは、充放電回路を形成す
る一対の定電流源１４１ａ、１４１ｂ、一対の常開型ア
ナログスイッチ１４２ａ、１４２ｂ及びコンデンサ１４
３を備えており、定電流源１４１ａは直流電源から直流
電圧＋Ｖｃを受けて定電流１０Ｉをアナログスイッチ１
４２ａに流入させる。但し、定電流１０Ｉは定電流Ｉの
１０倍を表す。

【００２２】アナログスイッチ１４２ａはレーザ駆動回
路７０からの各駆動パルスＰＡの立ち上がりに応答して
閉成し、定電流源１４１ａからの定電流１０Ｉをコンデ
ンサ１４３に流入させる。コンデンサ１４３はその流入
定電流１０Ｉにより充電されてコンデンサ電圧を発生す
る。アナログスイッチ１４２ｂは、波形整形回路１３０
からの各矩形波信号の立ち上がりに応答して閉成しコン
デンサ１４３を放電させる。このことは、アナログスイ
ッチ１４２ｂがコンデンサ１４３からの放電電流を定電
流源１４１ｂに流入させてコンデンサ電圧を低下させる
ことを意味する。定電流電源１４１ｂはアナログスイッ
チ１４２ｂからの放電電流を受けて定電流Ｉを接地側に
流入させる。このことは定電流源１４１ｂがコンデンサ
１４３を定電流Ｉで放電させることを意味する。換言す
れば、コンデンサ１４３への充電電流がその放電電流の
１０倍、即ち、コンデンサ１４３の放電により電荷を移
動させるに要する時間がコンデンサ１４３の充電に要す
る時間の１０倍になる。

【００２３】また、パルス幅拡大回路１４０ａは、基準
電圧発生器１４４ａと、比較回路１４４とを備えてお
り、基準電圧発生器１４４ａは、基準電圧Ｖref ＝０
（Ｖ）を発生する。比較回路１４４はコンデンサ１４３
からのコンデンサ電圧を基準電圧発生器１４４ａからの
基準電圧Ｖref と比較する。しかして、コンデンサ電圧
が基準電圧Ｖref よりも高いとき比較回路１４４はロー
レベルにて比較信号を発生する。また、コンデンサ電圧
が基準電圧Ｖref に達したとき、比較回路１４４はハイ
レベルにて比較信号を発生し、時間計測回路１４０ｂに
て必要とされるラッチタイミング信号ＰＢとして同時間
計測回路１４０ｂに出力する。以上により、レーザ駆動
回路７０からの一駆動パルスＰＡの発生後、つまり、レ
ーザ光源２１からのパルス状の一レーザ光の出射後、フ
ォトセンサ５２からの一受光強度検出信号の発生、つま
り比較回路１４４からの一ラッチタイミング信号ＰＢの
発生までの時間が、上述のコンデンサ１４３の充放電作
用との関連で、本来の時間に比べ、１０倍に拡大される
こととなる。

【００２４】時間計測回路１４０ｂは、図４にて示すご
とく、リングゲートディレイ回路１４５を備えており、
このリングゲートディレイ回路１４５は、ＮＡＮＤゲー
ト１４５ａ及び７個のインバータ１４５ｂをリング状に
接続して構成されている。しかして、このリングゲート
ディレイ回路１４５においては、レーザ駆動回路７０か
ら一駆動パルスＰＡがＮＡＮＤゲート１４５ａに入力さ
れると、ＮＡＮＤゲート１４５ａ及び各インバータ１４
５ｂが順次遅延パルスを発生する。但し、各インバータ
１４５ｂの遅延時間は非常に短いため、同各インバータ
１４５ｂの遅延時間が、時間計測回路１４０ｂの最小分
解能になる。本実施例では、１．５（μｍ）ルールのＣ
ＭＯＳプロセスで作成した結果、同最小分解能は、５０
０（ｐｓｅｃ．）〜１（ｎｓｅｃ．）である。これは、
レーザ光速が３×１０⁸ （ｍ／ｓｅｃ）であることによ
り、１５（ｃｍ）〜３０（ｃｍ）の距離分解能に相当す
る。従って、上述のパルス幅拡大回路１４０ａの拡大機
能と合わせれば、時間計測回路１４０ｂの最小分解能を
各インバータ１４５ｂの遅延時間の１０倍の分解能とす
ることができ、１．５（ｃｍ）〜３（ｃｍ）の距離分解
能となる。

【００２５】ラッチ１４６は、レーザ駆動回路７０から
の一駆動パルスＰＡのＮＡＮＤゲート１４５ａへの入力
後比較回路１４４から生ずる一ラッチタイミング信号Ｐ
Ｂに応答して、リングゲートディレイ回路１４５のＮＡ
ＮＤゲート１４５ａ及び各インバータ１４５ｂの各遅延
パルスをラッチする。かかる場合、ラッチ１４６のラッ
チデータは、ＮＡＮＤゲート１４５ａへの一入力駆動パ
ルスＰＡがどのインバータまで伝達されたか、即ちＮＡ
ＮＤゲート１４５ａへの一駆動パルスＰＡの入力時期と
その後のラッチ１４６への一ラッチタイミング信号ＰＢ
の入力時期との時間差のうちリングゲートディレイ回路
１４５に対する一駆動パルスＰＡの一周未満の時間部分
を表す。

【００２６】周回数カウンタ１４７は、リングゲートデ
ィレイ回路１４５の一インバータ１４５ｂから順次生ず
る各遅延パルスを計数し、この計数結果を、ＮＡＮＤゲ
ート１４５ａへの一入力駆動パルスＰＡがリングゲート
ディレイ回路１４５を何回周回したかを表す計数データ
としてラッチ１４８に出力する。ラッチ１４８は、ラッ
チ１４６へのラッチタイミング信号ＰＢの入力に応答し
て同ラッチ１４６から生ずるラッチタイミング信号に応
答して周回数カウンタ１４７からの計数データをラッチ
しラッチデータとして出力する。エンコーダ１４９はラ
ッチ１４６からのラッチデータをエンコードしてエンコ
ードデータとして出力する。しかして、ラッチ１４８及
びエンコーダ１４９の両出力データが、ＮＡＮＤゲート
１４５ａへの一駆動パルスＰＡの入力時期と、ラッチ１
４６への一ラッチタイミング信号ＰＢの入力時期との時
間差を表す時間差データとしてマイクロコンピュータ１
５０に出力される。

【００２７】マイクロコンピュータ１５０は、コンピュ
ータプログラムを、図６〜図９にて示すフローチャート
に従い、２値化回路１２０及び測定回路１４０との協働
により実行し、この実行中において、レーザ駆動回路７
０、モータ駆動回路８０及びアクチュエータ駆動回路９
０を駆動制御し、また、データ出力をするに必要な演算
処理をする。但し、上述のコンピュータプログラムは、
マイクロコンピュータ１５０のＲＯＭに予め記憶されて
いる。

【００２８】以上のように構成した本実施例において、
本発明装置をその電源スイッチ（図示しない）の操作に
より作動状態におけば、マイクロコンピュータ１５０が
図６〜図９のフローチャートに従い、ステップ２００に
てコンピュータプログラムの実行を開始し、ステップ２
１０にて初期化の処理をし、かつ、モータ駆動信号をモ
ータ駆動回路８０に出力する。また、ステップ２２０に
て、駆動パルスＰＡを順次レーザ駆動回路７０及び測定
回路１４０に出力する。このとき、複数の購入商品を収
容した買物篭Ｂが、買物客により、装置本体Ｓの近傍に
て設置台Ｔ上におかれているものとする（図２参照）。

【００２９】しかして、レーザ駆動回路７０が、マイク
ロコンピュータ１５０から出力される一駆動パルスＰＡ
に応答してレーザ光源２１をパルス駆動すると、レーザ
光源２１が、一レーザ光を、コリメートレンズ２２に向
けてパルス状に出射する。すると、このコリメートレン
ズ２２がパルス状の一レーザ光をコリメートし孔空きミ
ラー３０の穿孔を通してポリゴンミラー４２の各鏡面４
２ａの一つに入射させる。このとき、ポリゴンミラー４
２は、直流モータ４１と一体に同一方向へ回転してい
る。

【００３０】また、上述のようにレーザ駆動回路７０か
らの一駆動パルスＰＡが測定回路１４０に入力される
と、アナログスイッチ１４２ａが閉成され、定電流源１
４１ａが同アナログスイッチ１４２ａを通してコンデン
サ１４３に定電流１０Ｉが流入され始める。このため、
このコンデンサ１４３がその充電開始により生ずるコン
デンサ電圧を上昇させ始める。また、上述のように測定
回路１４０に一駆動パルスＰＡが入力されると、この駆
動パルスＰＡが、リングディレイ回路１４５のＮＡＮＤ
ゲート１４５ａ及び各インバータ１４５ｂ〜１４５ｂを
順次循環し始める。この循環過程においては、ＮＡＮＤ
ゲート１４５ａ及び各インバータ１４５ｂ〜１４５ｂが
順次遅延パルスをラッチ１４６に出力する。また、周回
数カウンタ１４７がリングディレイ回路１４５の一イン
バータからの遅延パルスの出力数、即ち、リングディレ
イ回路１４５に対する前記一駆動パルスＰＡの循環回数
を計数し始める。

【００３１】しかして、ポリゴンミラー４２が、その回
転下にて、一鏡面４２ａへのパルス状の入射コリメート
レーザ光を、パターンミラー群４３に向け回転方向へ振
らせつつ反射すると、パターンミラー群４３がその各パ
ターンミラー４３ａ〜４３ｃの一つによりポリゴンミラ
ー４２からの反射レーザ光を投光窓１１を通して下方に
向け反射する。このとき、作業者が買物篭Ｂ内の購入商
品Ｇを取り出して投光窓１１の直下におけば、投光窓１
１を介する一パターンミラーからのレーザ光が、図２に
て示すごとく、購入商品Ｇのバーコード６０に入射して
これを走査する。

【００３２】ついで、バーコード６０の走査過程におい
て、同バーコード６０からの反射光、即ち、バーコード
レーザ光が、投光窓１１を通りパターンミラー群４３の
一パターンミラーに入射すると、この入射バーコードレ
ーザ光が同パターンミラーによりポリゴンミラー４２の
一鏡面４２ａに向けて反射される。しかして、ポリゴン
ミラー４２が、その回転に伴い、一鏡面４２ａへの入射
バーコードレーザ光を孔空きミラー３０に向け反射させ
ると、このバーコードレーザ光が孔空きミラー３０によ
り反射され、集光レンズ５１により集光された後、フォ
トセンサ５２に入射する。このため、同フォトセンサ５
２が、集光レンズ５１からの集光バーコードレーザ光を
受光して受光強度信号を発生する。

【００３３】すると、フォトセンサ５２からの受光強度
信号が増幅回路１００により増幅信号として増幅され、
この増幅信号が可変増幅回路１１０により可変増幅信号
として増幅され、かつ、この可変増幅信号が２値化回路
１２０により２値化されて２値化信号としてマイクロコ
ンピュータ１５０に入力される。また、増幅回路１００
からの増幅信号が波形整形回路１３０により波形整形さ
れて矩形波信号として測定回路１４０に入力される。し
かして、パルス幅拡大回路１４０ａのアナログスイッチ
１４２ｂが波形整形回路１３０からの矩形波パルス信号
の立ち上がりに応答して閉成し、コンデンサ１４３の放
電電流が同アナログスイッチ１４２ｂを通り定電流源１
４１ｂにより定電流Ｉとして接地側へ流入され始める。
なお、レーザ光源２１からの出射レーザ光のパルス状波
形がフォトセンサ５２の受光時に崩れていても、波形整
形回路１３０の波形整形作用により是正される。

【００３４】然る後、コンデンサ１４３がその放電完了
によりコンデンサ電圧を零レベルにすると、比較回路１
４４が基準電圧発生器１４４ａからの基準電圧Ｖref と
の比較においてハイレベルの比較信号を発生し時間計測
回路１４０ｂのラッチ１４６に一ラッチタイミング信号
ＰＢとして出力する。すると、このラッチ１４６が、同
ラッチタイミング信号ＰＢに応答して、リングディレイ
回路１４５のＮＡＮＤゲート１４５ａ及び各インバータ
１４５ｂからの各遅延パルスをラッチすると同時に、ラ
ッチ１４８が周回数カウンタ１４７からの計数データを
ラッチする。また、エンコーダ１４９がラッチ１４６か
らのラッチデータをエンコードする。しかして、エンコ
ーダ１４９からのエンコードデータ及びラッチ１４８か
らのラッチデータが、ＮＡＮＤゲート１４５ａへの一駆
動パルスＰＡの入力時期と、その後のラッチ１４６への
ラッチタイミング信号ＰＢの入力時期との時間差を表す
時間差データとしてマイクロコンピュータ１５０に出力
される。かかる場合、ラッチタイミング信号ＰＢが波形
整形回路１３０の上述のような波形整形作用による矩形
波信号に基づいて発生されるので、同ラッチタイミング
信号ＰＢの波形もほぼ矩形波状に維持される。従って、
測距回路１４０による時間計測が精度よくなされ得る。

【００３５】上述のように２値化回路１２０からマイク
ロコンピュータ１５０へ２値化信号が入力されると、マ
イクロコンピュータ１５０が、フォトセンサ５２による
受光との判断のもとに、ステップ２３０にて「ＹＥＳ」
と判別し、ステップ２４０にて測定回路１４０からの時
間差データを一時的に記憶してコンピュータプログラム
をステップ２５０に進める。しかして、このステップ２
５０においては、マイクロコンピュータ１５０が、ステ
ップ２４０における時間差データに基づきバーコード６
０とパターンミラー群４３へのレーザ光の入射位置との
間の距離（図３にて符号Ｌ1 参照）を演算する。コンピ
ュータプログラムがステップ２８０に進むと、マイクロ
コンピュータ１５０が、演算距離Ｌ1が設定距離Ｌ内か
否かを判別する。かかる場合、設定距離Ｌは、本発明装
置による読み取り適正ゾーンＺ（図２参照）を特定する
距離を表し、マイクロコンピュータ１５０のＲＯＭに予
め記憶されている。現段階において、演算距離Ｌ1が設
定距離Ｌ内にあれば、バーコード６０が読み取り適正ゾ
ーンＺ内にあるとの判断のもとに、マイクロコンピュー
タ１５０が、ステップ２８０にて「ＹＥＳ」と判別す
る。

【００３６】このようにしてステップ２８０における判
別が「ＹＥＳ」となると、ついで、演算距離Ｌ1に基づ
き図７のフローチャートに示されるように、調整のサブ
ルーチン２８０Ａへと進み、ステップ２８１において集
光レンズ５１の集光レーザ光をフォトセンサ５２の受光
面に明確に結像させるための同集光レンズ５１の目標移
動距離を決定する。ついで、マイクロコンピュータ１５
０が、ステップ２８２にて、集光レンズ５１の決定目標
移動距離をアクチュエータ駆動信号としてアクチュエー
タ駆動回路９０に出力する。このため、このアクチュエ
ータ駆動回路９０が、レンズ移動機構５３のリニアアク
チュエータ５３ａを駆動する。従って、レンズ移動機構
５３が、リニアアクチュエータ５３ａの作動ロッドの作
動量の変化に応じて、集光レンズ５１を前記目標移動距
離だけその光軸に沿い移動させる。これにより、バーコ
ード６０に起因する集光レンズ５１からの集光レーザ光
がフオトセンサ５２の受光面に明確に結像する。その結
果、フォトセンサ５２からの受光強度検出信号における
Ｓ／Ｎ比が良好になるとともに、本発明装置の光学系の
分解能が高くなる。

【００３７】ステップ２８２における演算処理後、マイ
クロコンピュータ１５０が、次のステップ２８３にて、
可変増幅回路１１０の増幅度をステップ２５０における
演算距離Ｌ1に比例する値にすべく、可変増幅回路１１
０の増幅度制御素子の制御量をその目標制御量に決定す
る。このことは、演算距離Ｌ1に応じたバーコードレー
ザ光の減衰分を補償するように可変増幅回路１１０の増
幅度を決定することを意味する。その後、マイクロコン
ピュータ１５０が、ステップ２８４にて、可変増幅回路
１１０の増幅度制御素子の制御量をその決定目標制御量
に制御して、可変増幅回路１１０の増幅度をステップ２
５０における演算距離Ｌ1に比例する値に制御する。こ
れにより、可変増幅回路１１０からの可変増幅信号は演
算距離Ｌ1に応じたバーコードレーザ光の減衰分を補償
した信号となる。

【００３８】然る後、次のステップ３００にて、レーザ
光源２１が、マイクロコンピュータ１５０からの直流駆
動信号に応答して、レーザ駆動回路７０により連続的に
発光駆動されて、レーザ光を連続的にコリメートレンズ
及び孔空きミラー２２を通してポリゴンミラー４２に向
けて出射する。

【００３９】このため、上述のようにポリゴンミラー４
２に向けて出射されたレーザ光が、同ポリゴンミラー４
２の各鏡面４２ａにより順次反射されてパターンミラー
群４３の各パターンミラーに順次入射し、投光窓１１を
通して読み取り適正ゾーンＺ内に出射される。これによ
り、読み取り適正ゾーンＺ内に出射された各レーザ光の
いずれかによりバーコード６０が適正に走査される。か
かる走査に伴いバーコード６０からの反射バーコードレ
ーザ光が、上述と同様に、パターンミラー群４３、ポリ
ゴンミラー４２、孔空きミラー３０及び集光レンズ５１
を通してフォトセンサ５２により受光されると、このフ
ォトセンサ５２が受光強度検出信号を発生する。かかる
場合、集光レンズ５１が上述のようにレンズ移動機構５
３により目標移動距離に相当する位置に移動されている
ので、フォトセンサ５２からの受光強度検出信号はＳ／
Ｎ比の良好な信号となっている。

【００４０】しかして、このフォトセンサ５２からの受
光強度検出信号が増幅回路１００により増幅信号として
増幅された後可変増幅回路１１０により可変増幅信号と
して２値化回路１２０に出力されると、この２値化信号
が２値化回路１２０により２値化信号としてマイクロコ
ンピュータ１５０に出力される。

【００４１】ついで、コンピュータプログラムがステッ
プ３１０（図８参照）にて、その内蔵のタイマをリセッ
トスタートさせ、これにより同タイマが計時し始める。
また、マイクロコンピュータ１５０が、ステップ３２０
にて、２値化信号に基づきバーコードデコード処理をす
る。このバーコードデコード処理においては、２値化信
号に基づきバーコード６０のバー部分及びスペース部分
の各幅が数値化データとして数値化されるとともに、こ
れら各数値化データを組み合わせることによりバーコー
ド６０のバーコード情報をデコードして復元しデコード
データとして出力する。

【００４２】しかして、ステップ３２０において、所定
時間内にバーコードデコード処理が終了していれば、マ
イクロコンピュータ１５０が、ステップ３３０にて「Ｙ
ＥＳ」と判別し、ステップ３４０にて、デコード処理が
正常に終了しておれば、「ＹＥＳ」と判別し、コンピュ
ータプログラムをステップ３６０に進める。また、ステ
ップ３４０における判別が「ＮＯ」となる場合には、コ
ンピュータプログラムがステップ２２０に戻る。また、
上述のステップ３３０における判別が「ＮＯ」となる場
合には、前記タイマの計時値がタイムオーバーでなけれ
ば、ステップ３２０以後の処理が再び行われる。前記タ
イマの計時値がタイムオーバーとなった場合には、バー
コードが走査パターン内に無いと判断し、ステップ２２
０に戻り、レーザ光源２１はパルス駆動される。これに
より、不要なレーザ光源２１の連続発光が防止される。

【００４３】ところで、図９のフローチャートに示され
るように、距離再測定のサブルーチン３４０Ａではデコ
ードに成功したバーコードが本当に設定距離Ｌ内にある
か否かをもう一度確認する。その理由は図２にて示すご
とく、手に持った商品Ｇを検出してレーザ光源を連続発
光させ、バーコードの読み取り動作に入った際に、誤っ
て買い物篭Ｂ内の購入商品Ｇａのバーコード６０ａを読
み取ってしまうような場合があるからである。ステップ
３４１ではデコードに成功したバーコード信号の走査原
点パルスからの時間差ｔとバーコード信号の幅ｗ（図５
参照）を求める。これは、走査原点パルスから同バーコ
ード信号までの２値化信号の時間幅を合計してｔとし、
また、同バーコード信号の幅を合計してｗとすればよ
い。このように走査原点パルスからの時間差ｔと同バー
コード信号の幅ｗを求めることにより同バーコード信号
の走査パターン上の位置を特定でき、その位置において
距離を測定することにより誤って買い物篭内のバーコー
ドを読み取ることが防止できる。

【００４４】なお、手で商品を移動させている場合で
も、その移動速度は標準的には８００ｍｍ／秒以下であ
り、今回の例では走査パターンの繰り返し周期は１０Ｈ
ｚであることから、バーコードを読み取ってから走査パ
ターンが１周して距離を再測定するまでに、バーコード
は約８ｍｍしか移動せず実用上問題はない。

【００４５】ステップ３４２では、走査原点パルスから
ｔ時間後からｗ時間の間でレーザ光源２１をパルス駆動
する点を除けば、ステップ２２０から２５０までの処理
と同じ内容を行う。ステップ３４３では、演算距離が設
定距離Ｌ内か否かを判断して、設定距離Ｌ内であればス
テップ３６０にて出力処理される。また、ステップ３４
３にて図３のバーコード６０ａなどのように演算距離Ｌ
2が設定距離Ｌ外と判断された場合には、読み取り結果
は無効とされる。

【００４６】以上説明したように、この測定回路１４０
は、レーザ光源２１からのレーザ光、即ちバーコードを
走査するレーザ光を活用して、上述の時間計測を行って
距離演算をしているので、超音波により距離を測定する
場合に超音波がバーコードであっても作業者の腕等であ
っても反射して反射源が不明確になるのとは異なり、常
にバーコードからの反射レーザ光に基づいて正しく距離
測定を行うこととなる。また、このような超音波を活用
するために必要とされる余分の構成要素が不要となり、
かつ、他のレーザ光に対する依存も不要となるので、本
発明装置の設置場所の制限やコストの上昇を伴うことも
ない。また、上述のような高精度の距離測定の結果を活
用して集光レンズ５１の移動距離や可変増幅回路１１０
の増幅度を上述のように制御するようにしたので、Ｓ／
Ｎ比や分解能の良好な受光強度検出信号をフォトセンサ
５２から得ることができ、その結果、本発明装置による
読み取り精度の大幅な向上につながる。

【００４７】実施例２ 上記実施例１においては、バーコードまでの距離を測定
したときの測定誤差やバラツキによっては、読み取り範
囲外のバーコードラベルを誤って読み取る可能性があっ
たが、本第２の実施例においては、このような誤読み取
りを防止するためになされたものである。すなわち、第
１の実施例では一回の距離測定のみで距離測定の判断を
しているが、本第２の実施例のものは距離測定を複数回
実施し、それぞれ読み取り範囲内かどうかの判定結果の
多数決により判定できるようにするものである。

【００４８】具体的には、連続的に測定している過去の
ｎ回分の距離判定結果を記憶しておき、その多数決によ
り距離Ｌ内にあるか否かを判断する。その結果、バーコ
ードが付与された商品が設定距離Ｌ内に存在するときに
はレーザを連続発光し、バーコードを読み取る。また、
デコードに成功した後のバコードラベルまでの距離の再
測定にも上記多数決の論理を用いることにより、設定距
離Ｌ外のバーコードの誤読み取りを防止できる。

【００４９】図１０は本第２の実施例のフローチャート
であり、このフローチャートに基づいて本第２の実施例
を説明する。図１０のフローチャートにおいて、ステッ
プ２００からステップ２５０までのステップは第１の実
施例と同様であるので、ステップ２００からステップ２
５０までのステップの説明は省略する。

【００５０】ステップ２５０において時間差データに基
づき距離を演算した後、ステップ２６０に進む。ステッ
プ２６０においてマイクロコンピュータ１５０に距離デ
ータを記憶するとともに距離データを更新する。つい
で、ステップ２７０に進み、マイクロコンピュータ１５
０に記憶されている過去ｎ回分のデータを各々設定距離
Ｌと比較し、続いて、ステップ２８０において、過去の
ｎ回分の距離判定結果の多数決により距離Ｌ内にあるか
否かを判定する。このようにしてステップ２８０におけ
る判別が「ＹＥＳ」となると、マイクロコンピュータ１
５０が次のステップ３００にて、レーザー光源２１を連
続発光駆動するとともに直流モータ４１を一方向回転駆
動すべく、直流駆動信号及びモータ駆動信号をレーザ駆
動回路７０及びモータ駆動回路８０にそれぞれ出力す
る。ステップ３００以降のステップは距離再測定のサブ
ルーチン３４０Ａにおいて、上記多数決による判定を用
いる以外は第１実施例の場合と同様な処理がなされる。

【００５１】また、ステップ２８０における判別が「Ｎ
Ｏ」となると、コンピュータプログラムのステップ３０
０以後への進行が禁止され、バーコードの読み取りは行
われなくなる。以上説明したように、本第２の実施例に
おいては、距離の誤検知の可能性が少なくなるので、誤
ってレーザを連続発光させたり、設定距離外のバーコー
ドを誤って読み取ることが防止でき、レーザの発光時間
が短縮され、レーザの寿命が長くなる等の有利な効果を
奏する。

【００５２】なお、本発明の実施にあたっては、測定回
路１４０の両定電流源１４１ａ、１４１ｂの出力定電流
比は、１０倍に限ることなく、必要に応じて任意の値に
変更して実施してもよい。これにより、任意の分解能に
変更できる。

【００５３】また、本発明の実施にあたっては、読み取
るべきバーコードが適正読み取りゾーンＺ内に属しない
場合には、ビープ音やランプの点灯により警告するよう
にして実施してもよい。

【００５４】また、前記実施例１、２においては、可変
増幅回路１１０の増幅度制御にあたり演算距離Ｌ1やＬ2
を活用するようにしたが、これに代えて、可変増幅回路
１１０の増幅度制御をフォトセンサ５２の受光強度に応
じて行うようにしてもよい。

【００５５】また、本発明の実施にあたっては、前記実
施例１、２にて述べた光学情報読み取り装置に限ること
なく、バーコード等を読み取るにあたり、レーザ光を投
光窓を通して下方に向けて出射するような光学情報読み
取り装置であれば、どのようなタイプのものであって
も、本発明を適用して実施できる。

【００５６】また、前記実施例１、２においては、コリ
メートレンズ２２とポリゴンミラー４２との間に孔空き
ミラー３０を介装した例について説明したが、これに限
らず、孔空きミラー３０に代えて、ハーフミラーをコリ
メートレンズ２２とポリゴンミラー４２との間に介装し
て実施してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】特許請求の範囲の記載に対する対応図である。

【図２】本発明に係る光学情報読み取り装置の装置本体
の設置斜視図である。

【図３】同装置本体の内部概略構成図及びその電気回路
構成図である。

【図４】図３の測定回路１４０の詳細回路図である。

【図５】走査原点パルス及びバコード信号を示す波形図
である。

【図６】図３のマイクロコンピュータ１５０の作用を示
すフローチャートの前段部である。

【図７】調整のサブルーチンを示すフローチャートであ
る。

【図８】図３のマイクロコンピュータ１５０の作用を示
すフローチャートの後段部である。

【図９】距離再測定のサブルーチンを示すフローチャー
トである。

【図１０】第２実施例のマイクロコンピュータ１５０の
作用を示すフローチャートの前段部である。

【符号の説明】

１１…投光窓、２０…発光系、２１…レーザ光源、３０
…孔空きミラー、４０…光走査系、４１…直流モータ、
４２…ポリゴンミラー、４３…パターンミラー群、５０
…受光系、５２…フォトセンサ、６０、６０ａ…バーコ
ード、７０…レーザ駆動回路、１４０…測距回路、１４
０ｂ…時間計測回路、１５０…マイクロコンピュータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ光出射手段と、 このレーザ光出射手段からの出射レーザ光を下方に向け
   て投光しバーコード等の情報媒体を走査する光走査手段
   と、 前記情報媒体からの反射レーザ光を受光する受光手段
   と、 この受光手段の受光結果に基づき、前記情報媒体の情報
   を読み取る読み取り手段とを備えるようにした光学情報
   読み取り装置において、 前記レーザ光出射手段よりレーザ光を出射してから前記
   情報媒体により反射されたレーザ光が前記受光手段によ
   り受光されるまでの時間を測定する測定手段と、 この測定手段による測定時間に基づき前記情報媒体が適
   正読み取り範囲内にあるか否かを判断する判断手段と、 前記情報媒体が前記適正読み取り範囲内にあるとの前記
   判断手段による判断時には、前記読み取り手段による前
   記情報の読み取りを許容し、一方、前記情報媒体が前記
   適正読み取り範囲内にないとの前記判断手段による判断
   時には、前記読み取り手段による前記情報の読み取りを
   禁止するように処理する処理手段とを設けるようにした
   ことを特徴とする光学情報読み取り装置。