JPH06324278A - 光走査読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】小型でしかも集光効率の高い光走査読取装置を
提供する。 【構成】装置は、光ビームを射出する光源１６と、光ビ
ームを走査するための回転反射体１４と、回転反射体１
４を回転させるモーター１２と、被読取物体２２からの
散乱光強度を検出する光検出器３０とを有している。回
転反射体１４は、六角錘台形状の凹部を有し、その内側
に射出用反射面２０を有している。集光用反射面２８
は、回転反射体１４の外周に、各射出用反射面２０の外
側に位置する部分に設けられている。集光用反射面２８
は球面の一部で構成されている。この回転反射体１４は
モーター１２の回転軸に取り付けられいる。光源１６
は、回転反射体１４の凹部内に、回転反射体１４の回転
を邪魔しない位置に支持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転体に設けたミラー
を用いて光ビームを走査し、バーコード等の被読取物体
に記録されている情報を光学的に読み取る光走査読取装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】このような光走査読取装置の具体例につ
いて図面を参照しながら説明する。第一の具体例として
は、例えば図１８に示す構成のものがある。光源１６か
ら射出された光ビーム１８は、モーター１２により回転
される回転多面鏡１４の反射面７２で反射され、被読取
物体２２に照射される。光ビーム１８は、回転多面鏡１
４の回転に伴って反射方向が変わり、符号２４で示した
走査軌跡に沿って移動する。被読取物体２２からの信号
散乱光２６は、回転多面鏡１４の反射面７２で反射され
た後、集光用ミラー７４で反射されると共に集光され、
光検出器３０に入射する。光検出器３０は入射光の強度
に応じた信号を出力し、この信号出力から被読取体２２
に記録されている情報が再生される。

【０００３】第二の具体例としては、図１９に示す構成
のものがある。なお、これに類似した装置が特開平１−
１４４０１０号公報に開示されている。この種の装置で
は、回転多面鏡１４は凹部を有しており、その内側に反
射面７２が設けられている。光源１６から射出された光
ビーム１８は、回転多面鏡１４の反射面７２で反射され
た後、被読取体２２に照射される。モーター１２による
回転多面鏡１４の回転に伴って走査軌跡２４に沿って移
動される。被読取物体２２からの信号散乱光２６は、集
光用ミラー７４で反射されると共に集光され、光検出器
３０に入射する。光検出器３０は入射光の強度に応じた
信号を出力する。この信号を位置情報すなわち反射面７
２の向きに同期させて処理することにより被読取体２２
に記録されている情報が再生される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した具体例では、
いずれも、光源１６は回転多面鏡１４から離して配置し
ているため、これらを納めるための内部空間を必要とす
る。また、集光用ミラー７４を収容するための内部空間
も確保する必要がある。このような内部空間は、装置の
小型化にとっては障害となるもので、狭いほど好まし
い。

【０００５】また、光走査読取装置においては、被読取
体２２からの信号散乱光を光検出器３０へ導く集光効率
は高いほど好ましい。上述の具体例では、いずれも、集
光用ミラー７４は固定されており、被読取体２２の面上
での光ビームの照射位置の方向を常に向いているわけで
はない。従って、より高い集光効率を達成する観点から
して、この点に関してまだ改善の余地がある。本発明
は、小型でしかも集光効率の高い光走査読取装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の光走査読取装置
は、回転可能に設けられた回転反射体で、開口端が回転
軸に直交する凹部を有している回転反射体と、回転反射
体を回転させる回転手段と、回転反射体の凹部内に配置
された所定の方向に光ビームを射出する光源とを備えて
いる。ここで回転反射体は、光源から射出された光ビー
ムを被読取物体に向けて反射する、凹部の内側周面に設
けられた複数の射出用反射面と、被読取物体からの光を
反射するとともに集光する、回転反射体の外側周面に射
出用反射面と同数の球面状の集光用反射面とを有してお
り、一つの射出用反射面とこれに対応した集光用反射面
はほぼ同じ方向を向いている。そして本発明の光走査読
取装置は更に、集光用反射面からの光を受光し、それに
応じた信号を出力する光検知手段と、光検知手段の出力
に基づいて被読取物体に記録されている情報を再生する
情報再生手段とを備えている。

【０００７】

【作用】光源は回転反射体に設けた凹部の中に配置され
る。光源から射出された光ビームは射出用反射面で反射
されたのち被読取体に照射される。被読取体に照射され
た光ビームはそこで散乱され、その散乱光は集光用反射
面で反射されたのち光検知手段に入射する。集光用反射
面は回転反射体の外側の周面に設けられており、その各
々は射出用反射面とほぼ同じ方向を向いている。このた
め射出用反射面と集光用反射面は、回転反射体が回転し
た際にも、常にほぼ同じ方向を向いた位置関係に維持さ
れる。従って、被読取体上における光ビームの照射位置
の方向を常に向くようになる。

【０００８】

【実施例】次に図面を参照しながら本発明の光走査読取
装置の実施例について説明しよう。まず本発明の第一実
施例について、図１〜図８を参照して説明する。本実施
例の基本的な構成を図１と図２に示す。回転反射体１４
は、六角錘台形状の凹部を有し、その内側の六側面には
射出用反射面２０が設けられている。また、回転反射体
１４の外周には、射出用反射面２０の各々の外側に位置
する部分に集光用反射面２８が設けられている。集光用
反射面２８は球面の一部で構成されている。この回転反
射体１４はモーター１２の回転軸に取り付けられいる。
回転反射体１４の凹部の内側に光源１６が配置されてい
る。光源１６は、後述する支持アーム３４により、回転
反射体１４の回転を邪魔しない位置に支持される。ま
た、集光用反射面２８で反射された被読取物体２２から
の散乱光を受光し、その強度を検出する光検出器３０が
設けられている。

【０００９】光源１６から射出された光ビーム１８は、
射出用反射面２０で反射され、バーコード等の被読取物
体２２に照射される。回転反射体１４はモーター１２に
より回転され、光ビームの照射位置は回転反射体１４の
回転による射出用反射面２０の向きの変化に応じて走査
軌跡２４上を移動する。被読取物体２２に照射された光
ビーム１８はそこで散乱され、その散乱光２６は集光反
射面２８で反射され、光検出器３０に入射する。光検出
器３０は入射光の強度に応じた信号を出力し、その出力
信号は図示しない情報再生部に入力され、情報再生部は
この入力信号を、図示しない別の手段から入力される射
出用反射面２０の向きを示す信号（これは光ビームの照
射位置に対応している）と同期させて処理することによ
り被読取物体２２に記録されている情報が再生される。

【００１０】上に説明したように本実施例では、光源１
６は回転反射体１４に設けた凹部の内側に収容配置され
る。また、集光用反射面２８は回転反射体１４の外側の
周面に設けられる。このため、従来例では必要不可欠で
あった光源と集光用ミラーを収容するための空間が不要
になるので、装置を小型に構成することができる。ま
た、対になる射出用反射面２０と集光用反射面２８の相
対的な位置関係は変わることがないので、回転反射体１
４が回転された際、集光用反射面２８は常に被読取物体
２２上における光ビーム１８の照射位置の方向を向くよ
うになる。これにより集光効率が向上する。

【００１１】次に光源１６を支持する機構について説明
する。光源１６は、図３に示すように、シャーシ３６に
固定した片持ちの支持アーム３４により支持される。あ
るいは、図４に示すように、シャーシ３６に取り付けた
ブリッジ状の支持アーム３４により支持されてもよい。
いずれの場合も構造は基本的に同じで、光源１６が回転
反射体１４の回転を邪魔しないように、また射出用反射
面２０で反射された光ビームを遮らないように、その形
状寸法を設計する。また、支持アーム３４は、外部振動
の影響を受けてそれ自体が振動することがなるべくない
ように、硬質の物質で形成することが望ましい。以下で
は、図３の支持機構を例にとり、その詳細な構造につい
て説明する。

【００１２】光源周辺部の分解図を図５に、その組立完
成図を図６に示す。光源、絞り、レンズを内蔵した円柱
状の光源ユニット４０は、支持アーム３４の先端部に設
けた穴に挿入され、光源ユニット固定用ネジ４２により
固定される。光源ユニット４０の電源端子は光源電源用
基板４４のコンタクトホールに挿入され半田付けされ
る。また、光源電源用リード線４６も光源電源用基板４
４のコンタクトホールに挿入され半田付けされ、基板上
の配線を介して光源ユニット４０の電源端子に電気的に
接続される。

【００１３】また、シャーシ３６への支持アーム３４の
取付部周辺の分解図を図７に、その組立完成図を図８に
示す。支持アーム位置調整用ブロック５２は、支持アー
ム位置調整用バネ５４を介してシャーシ３６に設けた収
容部に挿入される。この収容部と支持アーム位置調整用
ブロック５２には互いに係合するあり溝が設けてあり、
支持アーム位置調整用ブロック５２がその方向に移動で
きる。支持アーム３４は、支持アーム角度調整用バネ５
６を支持アーム位置調整用ブロックの所定位置に設けた
後で、支持アーム位置調整用ブロック５２に設けた凹部
に配置される。その後、支持アーム３４と支持アーム位
置調整用ブロック５２は、ワッシャー５０と共に支持ア
ーム位置調整用ネジ４４により、シャーシ３６に固定さ
れる。支持アーム位置調整用ブロック５２は上述したよ
うに支持アーム位置調整用ネジ４４の方向に移動できる
ように設けてあるため、支持アーム位置調整用ネジ４４
を回転させることにより支持アーム３４全体をその方向
に移動させることができる。これにより支持アーム３４
の先端部に設けてある光源をその方向に移動させること
ができる。また支持アーム位置調整用ブロック５２に
は、先端が支持アーム３４の側面に当たる支持アーム角
度調整用ネジ５８が設けられる。この支持アーム角度調
整用ネジ５８は、支持アーム角度調整用バネ５８と相俟
って、支持アーム３４の角度調整機構を構成し、支持ア
ーム角度調整用ネジ５８を回転させることにより支持ア
ーム３４の角度が変わる。これにより、支持アーム３４
の先端部に設けてある光源から射出される光ビームの射
出方向を調整することができる。

【００１４】続いて本発明の第二実施例について、図９
〜図１２を参照して説明する。本実施例の基本的な構成
を図９と図１０に示す。本実施例の装置は、光ビームを
射出する光源１６と、光ビームを走査するための回転反
射体１４と、回転反射体１４を回転させるモーター１２
と、光ビームを被読取物体２２へ向ける反射ミラー３２
と、被読取物体２２からの散乱光強度を検出する光検出
器３０とを有している。

【００１５】光源１６は、第一実施例と同様、図１１に
示すように、シャーシ３６に固定した片持ちの支持アー
ム３４により支持される。あるいは、図１２に示すよう
に、シャーシ３６に取り付けたブリッジ状の支持アーム
３４により支持される。

【００１６】回転反射体１４は、六角錘台形状の凹部を
有し、その内側に射出用反射面２０を有している。ま
た、回転反射体１４の外周に球面の一部で構成された集
光用反射面２８を有している。この回転反射体１４はモ
ーター１２の回転軸に取り付けられている。光源１６は
回転反射体１４の凹部の内部に配置されている。射出用
反射面２０で反射された光ビーム１８を被読取物体２２
に向けて反射する反射ミラー３２は回転反射体１４の上
方に配置されている。

【００１７】光源１６から射出された光ビーム１８は、
射出用反射面２０で反射され、続いて反射ミラー３２で
反射された後、バーコード等の被読取物体２２に照射さ
れる。光ビーム１８は、モーター１２により回転反射体
１４が回転されることにより起きる射出用反射面２０の
向きの変化に伴って、その照射位置が被読取物体２２上
を走査軌跡２４に沿って移動する。被読取物体２２に照
射された光ビーム１８はそこで散乱され、その散乱光２
６は集光用反射面２８で反射され、光検出器３０に入射
する。光検出器３０は入射光の強度に応じた信号を出力
し、その出力信号は図示しない情報再生部に入力され、
射出用反射面２０の向きを示す信号と同期させて処理さ
れ、被読取物体２２に記録されている情報が再生され
る。

【００１８】本実施例では、第一実施例と同様に、光源
１６が回転反射体１４の凹部内に収容されると共に集光
用反射面２８が回転反射体１４の外側の周面に設けられ
おり、また集光用反射面２８が常に光ビーム１８の方向
を向いているので、小型で集光効率の高い光走査読取装
置が得られる。さらに、回転反射体１４の上方に反射ミ
ラー３２を設けているので、第一実施例に比べて装置全
体を更に小さく構成することができる。

【００１９】次に、本発明の第三実施例として、第一実
施例の構成要素の全てを一枚の基板に搭載して、一つの
ユニットとしたものを図１３に示す。本実施例は、基本
的には図３の構成におけるシャーシを、光検出器３０を
設けたプリント基板６０に代えたものである。このプリ
ント基板６０には、モーター駆動回路、光源駆動回路、
信号処理回路等の電気回路が実装されている。本実施例
であるユニットは、それ自体で光走査読取装置に必要な
機能を持っており、種々の装置に利用でき、これにより
装置の構造の簡略化が図れる。

【００２０】本発明の第四実施例として、図１３のユニ
ットを搭載した手持ち式の光走査読取装置を図１４と図
１５に示す。ハウジング６２の内部には、モーター１
２、回転反射体１４、光検出器３０等を有する図１３に
示したユニットと、情報再生部等を含む信号処理部６４
とが収容されている。ハウジング６２にはトリガー６６
とウィンドウ６８が設けられている。トリガー６６は読
取動作のスイッチとして機能する。

【００２１】トリガー６６を引くと、光源から光ビーム
が射出されると共に回転反射体１４が回転し、回転反射
体１４により走査される光ビームがウィンドウ６８から
外部に射出される。被読取物体からの散乱光はウィンド
ウ６８を通って装置の内部に入射し、光検出器３０で受
光される。光検出器３０の出力信号は信号処理部６４で
処理され、情報が再生される。

【００２２】このように本実施例では、光源が回転反射
体の凹部内に配置され且つ集光用反射面が常に光ビーム
の方を向く図１３に示したユニットを用いているので、
小型でしかも集光効率の高い手持ち式の光走査読取装置
が得られる。

【００２３】本発明の第五実施例として、図１３のユニ
ットを搭載した固定式の光走査読取装置を図１６と図１
７に示す。ハウジング７０の内部には、モーター１２、
回転反射体１４、光検出器３０等を有する図１３に示し
たユニットと、情報再生部等を含む信号処理部６４とが
収容されている。またハウジング６２には光ビームの射
出窓であるウィンドウ６８が設けられている。

【００２４】外部からのトリガー入力により、光源から
光ビームが射出されると共に回転反射体１４が回転さ
れ、回転反射体１４により走査される光ビームはウィン
ドウ６８から外部に射出される。被読取物体からの散乱
光はウィンドウ６８を通って装置の内部に入射し、光検
出器３０で受光される。光検出器３０の出力信号は信号
処理部６４で処理され、情報が再生される。

【００２５】このように本実施例では、光源が回転反射
体の凹部内に配置され且つ集光用反射面が常に光ビーム
の方を向く図１３に示したユニットを用いているので、
小型でしかも集光効率の高い固定式の光走査読取装置が
得られる。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、光源は回転反射体に形
成した凹部内に配置されるので、構成が小型の光走査読
取装置が得られる。また、集光用反射面は常に光ビーム
の照射位置の方を向くので、集光効率の高い光走査読取
装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例の基本的な構成を示す斜視
図である。

【図２】本発明の第一実施例の基本的な構成を示す断面
図である。

【図３】図１の構成において、片持ちの支持アームを有
する光源の支持構造を示す斜視図である。

【図４】図１の構成において、ブリッジ状の支持アーム
を有する光源の支持構造を示す斜視図である。

【図５】図３の構成における光源周辺部の分解図であ
る。

【図６】図５に示した光源周辺部の組立完成図である。

【図７】図３の構成における支持アームのシャーシへの
取付部の分解図である。

【図８】図７に示した支持アームのシャーシへの取付部
の組立完成図である。

【図９】本発明の第二実施例の基本的な構成を示す斜視
図である。

【図１０】本発明の第二実施例の基本的な構成を示す断
面図である。

【図１１】図９の構成において、片持ちの支持アームを
有する光源の支持構造を示す斜視図である。

【図１２】図９の構成において、ブリッジ状の支持アー
ムを有する光源の支持構造を示す斜視図である。

【図１３】本発明の第三実施例の構成を示す斜視図であ
る。

【図１４】本発明の第四実施例の構成を示す部分断面斜
視図である。

【図１５】本発明の第四実施例の構成を示す側断面図で
ある。

【図１６】本発明の第五実施例の構成を示す部分断面斜
視図である。

【図１７】本発明の第五実施例の構成を示す側断面図で
ある。

【図１８】従来の光走査読取装置の第一の具体例の構成
を示す。

【図１９】従来の光走査読取装置の第二の具体例の構成
を示す。

【符号の説明】

１２…モーター、１４…回転反射体、１６…光源、２０
…射出用反射面、２８…集光用反射面、３０…光検出
器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビームを走査して被読取物体に記録さ
   れている情報を再生する光走査読取装置であり、 回転可能に設けられた回転反射体で、開口端が回転軸に
   直交する凹部を有している回転反射体と、 回転反射体を回転させる回転手段と、 回転反射体の凹部内に支持された、所定の方向に光ビー
   ムを射出する光源とを備え、 回転反射体は、光源から射出された光ビームを被読取物
   体に向けて反射する、凹部の内側周面に設けられた複数
   の射出用反射面と、被読取物体からの光を反射するとと
   もに集光する、回転反射体の外側周面に射出用反射面と
   同数の球面状の集光用反射面とを有し、一つの射出用反
   射面とこれに対応した集光用反射面はほぼ同じ方向を向
   いており、 さらに光走査読取装置は、 集光用反射面からの光を受光し、それに応じた信号を出
   力する光検知手段と、 光検知手段の出力に基づいて被読取物体に記録されてい
   る情報を再生する情報再生手段とを備えている光走査読
   取装置。