JPH09167198A - 読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】特に二面の読取窓を持つ読取装置において、コ
ードを走査する走査パターンを構成する走査線本数を増
やすとともに、光学系の配置を工夫して装置全体の大き
さ、特に奥行きを小さくすることを目的とする。 【解決手段】光源２１、検知器２８、２９、ポリゴンミ
ラー２５、ミラー系２６、２７、反射ミラー２３、２
４、集光手段３０、３２等を同一線上に配置するととも
に、検知器２８に対しては凹面鏡３０を用いてバーコー
ドからの反射光を折り替えし、検知器２９は受光面を下
に向けて、フレネルレンズ３２、ミラー３３を用いてバ
ーコードからの反射光を受光面に向けて入射させること
で、バーコードリーダの奥行きを小さくする。また、反
射ミラー２３−２４の経路は、ポリゴンミラー２５の下
面、ポリゴンミラー２５の回転軸を交叉するようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、読み取り装置に関
する発明であり、特にＰＯＳシステムなどに用いられ、
店舗のカウンタに設置されて商品に付されたバーコード
を読み取るバーコードリーダに関する。近年、ＰＯＳシ
ステムや物流管理などにおいて、バーコードリーダを用
いて物品に付されたバーコードを読み取り、商品の精算
処理や管理などを行うことが広く行われている。

【０００２】このようなバーコードリーダでは、バーコ
ードに向けてレーザ光などの光線を出射し、バーコード
面を走査して、バーコードによって反射されたレーザ光
を検出することによって、バーコードの読み取りを行っ
ている。

【０００３】

【従来の技術】図６２は、従来のバーコードリーダを示
す図面であり、特に内部構成がわかるように透視した図
面を図示している。バーコードリーダでは、光源として
半導体レーザなどのレーザ光源を用いている。図におい
て、２０１はレーザモジュールであり、レーザ光源やレ
ンズ等により構成されるものである。また、２０２はポ
リゴンミラーであり、複数枚の反射面を持つ多面鏡であ
る。ポリゴンミラー２０２は、モータにより回転駆動さ
れる。レーザモジュール２０１から出射されたレーザ光
は、凹面鏡２０３の中心部に設けられた小さな平面鏡に
より反射され、ポリゴンミラー２０２の反射面に到達す
る。レーザ光はポリゴンミラー２０の反射面によって反
射されるが、ポリゴンミラー２０２は回転駆動されてい
るため、例えば図示時計周りにレーザ光が走査される。

【０００４】２０４は走査線分割用ミラーであり、ポリ
ゴンミラー２０によって走査されたレーザ光が入射す
る。レーザ光は、走査線分割ミラー２０４によって下方
に反射され、ほぼＶ字形の底面ミラー２０５によって上
方に反射された後、読み取り窓２０６から出射される。
読み取り窓２０６から出射されたレーザ光は、バーコー
ドリーダ上を通過する物品２０７を走査する。物品２０
７を走査したレーザ光は、バーコード面などで反射さ
れ、読み取り窓２０６を介してバーコードリーダに入射
する。

【０００５】バーコードリーダに入射したバーコードか
らの反射光は、底面ミラー２０５、走査線分割ミラー２
０４、ポリゴンミラー２０２によって反射され、凹面鏡
２０３に入射する。凹面鏡２０３は、バーコードから拡
散されて反射されるレーザ光を光検知器２０８に向けて
集光する。光検知器２０８によって受光されたレーザ光
は、バーコードリーダ内などに設けられた復調回路によ
って復調され、外部装置に出力される。

【０００６】ここで、図６２のバーコードリーダは読み
取り窓２０６が一面である。このようなバーコードリー
ダを精算カウンタに設置する場合には、読み取り窓面が
カウンタ面と面一となるように設置する方法と、カウン
タ上に読み取り窓がほぼ垂直となるように設置する方法
とに大きく分けられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように精算カウン
タに設置されるバーコードリーダは、前述の通り読み取
り窓が一面しかない。一方、バーコードを読み取るため
に、物品をバーコードの上を通過させるが、読み取り窓
の方向にバーコードが向いていないと、バーコードを走
査光が走査することができず、バーコードの読み取りが
できないという問題がある。これは、従来のバーコード
リーダでは、走査光が走査する範囲、あるいは走査光が
出射される方向が限られているためである。

【０００８】このような問題を解消するために、従来よ
り複数の読み取り窓を持ち、それぞれの読み取り窓から
走査光を出射して、バーコードが付された物品を複数の
異なる方向から走査できるようにしたバーコードリーダ
が考え出されている。図６３、図６４は、このような対
策をしたバーコードリーダの外観の一例である。これら
のバーコードリーダでは、装置底面に読み取り窓２０６
ａを備えるとともに、下面読み取り窓２０６ａに対して
ほぼ垂直に近い角度で立てられた側面の読み取り窓２０
６ｂとを備えている。下面の読み取り窓２０６ａから
は、上方の側面読み取り窓２０６ｂに向いた方向に、走
査光が出射される。一方、側面読み取り窓２０６ｂから
は、ほぼ水平方向（オペレータに向けて）に走査光が出
射される。

【０００９】このように、読取窓を複数備え、それぞれ
の読取窓から複数方向に走査光が出射されるため、バー
コードリーダを通過する物品に対して、走査光が複数方
向から照射されるため、読み取り窓が一枚のバーコード
リーダと比較して、バーコードが走査される確率が高く
なる。図６５は、このようなバーコードリーダが設置さ
れる精算カウンタ（チェックアウトカウンタ）を図示し
たものである。チェックアウトカウンタ２１１上には、
バーコードリーダ２００が設置されている。オペレータ
は、側面読取窓（図中サイドウインドウ２０６ｂ）に対
抗する位置に立つ。

【００１０】サイドウインドウ２０６ｂの上側には、バ
ーコードが付されていない商品に関する情報を入力する
ためのキーボード２１２が取り付けられている。また、
チェックアウトカウンタの上流にはコンベア２１３があ
り、商品をバーコードリーダ２００の位置に搬送する。
また、オペレータの横にはＰＯＳターミナル２１４が備
えられており、精算処理はＰＯＳターミナル２１４によ
って行われる。

【００１１】図６３、図６４のバーコードリーダを用い
た場合のバーコード読取範囲を、図６６に図示する。こ
こで、斜線が付されている領域は、サイドウインドウ２
０６ｂとボトムウインドウ２０６ａ（底面読取窓）とか
ら出射される走査光が集まり、バーコードを水平方向に
３６０°回転させたとしてもバーコードを読み取ること
が可能となる領域を示している。このように、２つの読
取窓からそれぞれ走査光を出射しているため、バーコー
ドを読み取ることができる範囲が広がり、またバーコー
ド面が一方の読取窓を完全に向いていなくても、バーコ
ートの読取を行うことができる。

【００１２】しかし、このようなバーコードリーダの場
合でも、以下のような問題点がある。例えば、図６３の
バーコードリーダの場合には、読み取り窓の大きさは４
インチ×５インチという大きさであった。このように読
み取り窓の面積が狭く、更に読み取り窓から出射される
走査光のパターン（以下走査パターン）を構成する走査
線の数が少ないという問題があった。

【００１３】また、読取装置内には様々な光学系が配置
されるが、読取装置の大型化を招くことがないようにす
る必要がある。しかし、従来の読取装置、特に二面読取
を行うような装置では、光学系の配置に様々な問題が生
じており、装置の大型化を招いたり、所望の読取能力を
達成するための光学系の配置に制限を受けたりしてい
た。

【００１４】本発明は、上記のような問題点を解決した
バーコードリーダ等の読取装置を実現することを目的と
する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記問題は、読取窓から
出射される走査光を物品に照射し、物品からの反射光を
検出することよって物品に付されたコードを読み取る読
取装置において、ほぼ水平に設けられ、上方に第一の走
査光を出射する第一の読取窓と、前記第一の読取窓に対
してほぼ直立した位置に設けられ、水平方向に前記第一
の走査光と交わるように第二の走査光を出射する第二の
読取窓と、光線を出射する光源と、前記光源から出射さ
れる光線を分割する分割手段と、駆動手段によって回転
駆動され、複数の反射面を持ち、前記分割手段により分
割された光線がそれぞれ異なる方向から入射し、前記そ
れぞれの光線を前記反射面で反射して走査する回転走査
手段と、前記回転走査手段により反射された光線の一方
を反射して、前記第一の読取窓から出射する第一の走査
光反射手段と、前記回転走査手段により反射された光線
の他方を反射して、前記第二の読取窓から出射する第二
の走査光反射手段と、前記分割手段により分割された光
線の一方を、前記回転走査手段に導入する反射手段と、
前記第一の読取窓から入射する物品よりの反射光を検出
する第一の検知器と、前記第二の読取窓から入射する物
品よりの反射光を検出する第二の検知器と、前記第一の
検知器に向けて前記反射光を集光させる第一の集光手段
と、前記第二の検知器に向けて前記反射光を集光させる
第二の集光手段とを備え、前記光源、回転走査手段、第
一の検知器、第二の検知器、第一の集光手段、第二の集
光手段並びに反射手段は、同一軸線上に配置した読取装
置により解決される。。

【００１６】また、前記反射手段は第一の反射手段と第
二の反射手段とよりなり、前記第一の反射手段は、前記
分割手段により分割された光線の一方を、該光線が前記
回転走査手段の回転軸と交叉する位置を通過するように
前記第二の反射手段に反射して、前記第二の反射手段
は、前記第一の反射手段により反射された光線を、前記
回転走査手段に向けて反射する。

【００１７】特に、前記第一の反射手段により反射され
た光線は、前記回転走査手段の下に設けられた隙間を通
して前記第二の反射手段に導かれることを特徴とする。
また、前記集光手段の少なくとも一方は、前記光源と前
記回転走査手段との間に、前記光源から出射される光線
の光軸に交叉するように配置され、その反射面が前記回
転走査手段側を向いた凹面鏡であり、凹面鏡には、前記
光源から出射される光線が通過するスルーホールが設け
られることを特徴とする。

【００１８】更に、前記第一の検知器は、装置底面に、
その受光面が前記凹面鏡の反射面に対向する側を向くよ
うに配置されることを特徴とする。同様に、前記集光手
段の少なくとも一方は、前記回転走査手段と前記検知器
との間に配置されるレンズであり、物品からの反射光を
前記検知器の受光面に集光させることを特徴とし、特に
前記第二の検知器は、その受光面が装置下部を向いて設
置されているとともに、前記第二の集光手段は、前記回
転走査手段と前記検知器との間に配置され、物品からの
反射光を集光するレンズであり、前記第二の集光手段と
前記第二の検知器との間に配置され、反射面が上方に向
けられ、前記第二の集光手段により集光された反射光が
前記第二の検知器の受光面に入射するように前記集光反
射光を反射する反射鏡を備えたことを特徴とする。

【００１９】また、本発明は読取窓から出射される走査
光により物品を走査し、物品からの反射光を検出して物
品に付されたコードを読み取る読取装置において、駆動
手段により回転駆動され、複数の反射面を備え、それぞ
れ複数の方向から入射する光線を前記反射面により反射
して走査する回転走査手段と、ほぼ水平方向に設けら
れ、前記回転走査手段による走査光の一方を、第一の走
査光として上方に向けて出射する第一の読取窓と、前記
第一の読取窓に対してほぼ直立する位置に設けられ、前
記回転走査手段による走査光の他方を、第二の走査光と
してほぼ水平方向に出射する第二の読取窓とを備え、前
記回転走査手段の反射面から前記第一の走査光が最も収
束する位置までの距離が、前記回転走査手段の反射面か
ら前記第二の走査光が最も収束する位置までの距離より
も大きくなるように構成されることを特徴とする読取装
置により達成される。

【００２０】同様に、読取装置は単一の光源と、前記光
源から出射される光線を分割して前記回転走査手段にそ
れぞれ異なった方向から入射させる手段と、を備え、前
記回転走査手段の反射面から前記第一の走査光が最も収
束する位置までの距離が、前記回転走査手段の反射面か
ら前記第二の走査光が最も収束する位置までの距離より
も大きくなるような位置に前記光源を配置したことを特
徴とする。

【００２１】上記の本発明の構成は、いずれも読取装置
内のスペースを有効に利用して、走査光の光路上に光路
を妨げるような構成要素を配置することなく、また装置
をより小型化するために大きな効果を持つものである。
また、本発明は、走査光を物品に照射して走査し、物品
からの反射光を検出して物品に付されたコードを読み取
る読取装置において、光源と、光源から出射される光線
を走査する走査手段と、ほぼ水平方向に設置され、前記
走査手段により走査される走査光を上方に出射する読取
窓とを備え、前記読取窓は、装置の奥行き方向に長く装
置幅方向に短い透明板により構成され、前記読取窓から
は、複数の方向に走査される複数の走査光が出射される
読取装置であることを特徴としている。

【００２２】特に、読取窓は奥行き方向が７インチ、装
置幅方向が４インチの大きさであることを特徴とする。
このような構成とすることよって、下面の読取窓から出
射される走査光が走査する空間の大きさを従来の読取装
置よりも大きくすることができ、バーコードなどの読取
が可能な領域も大きくなる。そのため、バーコード等の
読取成功の確率を本発明の場合には従来よりも上げるこ
とが可能となる。

【００２３】また本発明は、読取窓から走査光を出射し
て物品を走査し、物品からの反射光を検出して物品に付
されたコードを読み取る読取装置において、光源と、複
数の反射面を備え、光源から出射される光線を走査する
回転走査手段と、前記回転走査手段により走査された走
査光を、上方に出射する第一の読取窓と、前記第一の読
取窓に対してほぼ直立した位置に設けられ、前記回転走
査手段により走査された走査光を水平方向に出射する第
二の読取窓と、を備えるとともに、読取装置を構成し、
上下方向に分割可能な筐体の上部筐体に、その反射面が
斜め下方に向けられ、前記回転走査手段により走査され
た走査光を下方に反射する複数枚の第一の反射鏡が設け
られ、前記筐体のうち下部筐体に、その反射面が斜め上
方に向けられ、前記上部筐体に設けられた反射鏡により
反射された反射光を、前記第一の読取窓に向けて反射す
る複数枚の第二の反射鏡と、その反射面が斜め上方に向
けられ、前記回転走査手段により走査された走査光を上
方に反射する複数枚の第三の反射鏡とが設けられ、前記
第二の読取窓が取り付けられ、前記下部筐体に取り付け
られるカバー部に、その反射面が斜め下方に向けられ、
前記第三の反射鏡により反射された走査光が前記第二の
読取窓から水平方向に出射されるように反射する複数枚
の第四の反射鏡とを備えた読取装置であることを特徴と
する。

【００２４】このような構成によって、読取窓から出射
される走査線の本数を多くするとともにその角度も様々
なものとすることができ、また装置内部の空間の有効的
な利用を図ることも可能となる。また、本発明は、少な
くとも上方に走査光を出射する読取窓を備え、前記走査
光により読取窓上を通過する物品を走査して物品に付さ
れたコードを読み取る読取装置において、読取窓が設け
られた読取装置上面に、前記上面に接触しながら通過す
る物品と上面との摩擦を低減する突起が備えられたこと
を特徴とする。

【００２５】このような構成によって、物品を読取窓面
に接触させて読み取った場合に、読取窓面と物品との間
の摩擦力を低減し、物品を通過させやすくすることがで
きる。ここで、突起は、物品の通過方向に沿った方向に
直線状に延びる溝様の部位を形成するように前記上面に
備えてもよく、またその上端がほぼ三角形に形成される
ようにしてもよい。

【００２６】ここで、バーコードリーダなどの場合に
は、バーコードの読取に最も適した物品の通過位置等が
あり、その位置を物品が外れるとバーコードの読取確率
が低くなるという問題がある。従来はこの読取最適位置
に例えば三角形のマークを付していたが、本発明の場合
には上述の突起を最適読取位置のマークとしても用いて
いる。

【００２７】具体的には、コードの読取に最も適した位
置に設けられた突起は、隣接する突起との間隔が狭くな
るように配置され、それ以外の位置に設けられた突起は
読取最適位置に設けられた突起の間隔よりも広い間隔で
配置される。また、読取装置への電源線、信号線等の接
続を行いやすくするために、制御部、装置に電源を供給
するためのコネクタ、信号の入力あるいは出力を行うコ
ネクタ等を備えるプリント基板を装置底面に備え、前記
各コネクタは、装置背面の底面付近に、装置の水平方向
を向くように設けられていることを特徴とする。

【００２８】また、従来の半導体レーザを用いたレーザ
モジュールの問題点を解決するために、本発明では、半
導体レーザ光源と、レーザ光源から出射されるレーザ光
線を集光する集光手段と、集光手段を出射したレーザ光
線の直交する軸のうち、一方の軸に対応する光線径を変
換する手段とを備えたレーザモジュールを実現してい
る。

【００２９】また、前記レーザモジュールは、更に前記
レーザ光線を分割する分割手段を備える。あるいは、前
記レーザモジュールは、変換手段が変換すべき光線径に
対応した頂角を持つプリズムであり、プリズムに入射し
た光線を所定の方向に屈折させることによって前記光線
径を変換する。

【００３０】同様に、前記レーザモジュールにて、変換
手段はシリンドリカルレンズであり、例えばシリンドリ
カルは、凹面のシリンドリカルレンズと凸面のシリンド
リカルレンズ、あるいは一方に凹面を備え、他方に凸面
を備えた両面シリンドリカルレンズとすることができ
る。また、集光手段の光軸に対してその角度が調整可能
であるレーザモジュールも本発明により実現され、更に
集光手段は、該レーザモジュール内で光軸に沿った方向
に位置を動かすことができるブロック内に、レーザ光の
光軸に対して傾けられて取り付けられる。

【００３１】

【実施の形態】図１は、本発明の一実施形態によるバー
コードリーダ外観の斜視図である。以下、図面を用いて
本発明の一実施形態によるバーコードリーダについて説
明する。本実施形態によるバーコードリーダは、その内
部に半導体レーザ等の光源を備えており、読取窓から走
査光を出射してバーコードを走査し、バーコードからの
反射光を受光してバーコードの読取を行うものである。

【００３２】本実施形態によるバーコードリーダ１は、
サイドスキャナ部２とボトムスキャナ部３との２つの部
分に大きくわけることができる。サイドスキャナ部２
は、サイドウインドウ４と呼ばれる読取窓を備えてい
る。サイドスキャナ部２による走査光は、サイドウイン
ドウ４からほぼ水平方向に出射され、バーコードリーダ
１上を通過する商品を走査する。

【００３３】一方、ボトムウインドウ部３はボトムウイ
ンドウ５と呼ばれる読取窓を備えている。ボトムウイン
ドウ５から出射される走査光は、上方に向けて出射され
る。バーコードが付された物品の異なる方向から、走査
光を走査するために、ボトムウインドウ５から出射され
る走査光は若干サイドウインドウの方向に傾けて出射さ
れ、バーコード１上を通過する商品を走査する。

【００３４】バーコードリーダ１を構成するサイドスキ
ャナ部２、ボトムスキャナ部３は、それぞれその内部に
走査光を発生させるための光学系を備えている。それぞ
れの光学系の構成については、その詳細は後述する。な
お、図において、６はディップスイッチであり、バーコ
ードリーダ１の各種動作の設定を行うために用いられ
る。また、７はリスタートスイッチであり、バーコード
リーダ１の動作をリセットする場合にこのスイッチを用
いる。また、図１には図示されないが、バーコードリー
ダにはオペレータにバーコード読取の可否を通知するた
めのＬＥＤなどによる表示装置、あるいは報知音を発す
るスピーカ等が備えられている。

【００３５】更に、本実施形態によるバーコードリーダ
１のボトムウインドウ５が備えられた面はスケールとな
っており、この位置に商品を載置することによって商品
の重量を計測することができる。商品の価格が商品重量
に対応している場合には、商品の重量を計測することに
より、個々の商品価格を判別することができる。図２
は、本実施形態によるバーコードリーダが、店舗の精算
カウンタ（チェックアウトカウンタ）に設置された状態
を図示したものである。精算カウンタ１１のカウンタ面
１２と、ボトムウインドウ５が設けられたバーコードリ
ーダ１の上面１３とが同一面となるように、バーコード
リーダ１は精算カウンタ１１に設置される。そのため、
バーコードリーダ１の下部は、精算カウンタ１１に埋め
込まれていることになる。

【００３６】オペレータは、精算カウンタ１１のサイド
スキャナ部２に対向した位置に立って、バーコードが付
された物品をバーコードリーダ１上を通過させることに
よって商品を走査光によって走査させ、商品に付された
バーコードの読取を行う。なお、精算カウンタ面１２と
ボトムウインドウ面１３とが面一であるため、オペレー
タは精算カウンタ面に接触させるようにしながら、商品
をバーコードリーダ上を通過させてバーコード読取を行
うこともできる。

【００３７】図３は、本実施形態のバーコードリーダの
側面断面図であり、内部の光学系の配置と、レーザ光源
からの出射光の経路が図示されている。図において、２
１はＶＬＤモジュールである。ＶＬＤモジュール２１は
走査光を発生する光源であり、半導体レーザを備えてい
る。図３の場合には、ＶＬＤモジュール２１は図示右側
の下面付近、サイドスキャナ部から最も離れた位置に取
り付けられており、図示左側に向けてレーザ光を出射す
る。

【００３８】本実施形態によるバーコードリーダは、光
源が一つであるが、読取窓は二つ備えられているため、
途中でＶＬＤモジュール２１から出射されるレーザ光を
分割して、それぞれの読取窓から出射される走査光を発
生させている。２２はハーフミラーであり、ＶＬＤモジ
ュール２１から出射されたレーザ光の一部を反射し、一
部を透過させることによって、レーザ光を２本に分割し
ている。

【００３９】２３、２４は反射ミラーであり、ハーフミ
ラー２２によって反射されたレーザ光をそれぞれ反射し
て、後述するポリゴンミラー２５に導入するものであ
る。反射ミラーとしては、小型の方形の鏡が使用されて
いる。２５はポリゴンミラーであり、複数枚の反射面、
本実施形態の場合には４面の反射面を備えている。ポリ
ゴンミラー２５はポリゴンモータに取り付けられてお
り、ポリゴンモータによって回転駆動される。ポリゴン
ミラー２５の反射面には、ハーフミラー２２を透過した
レーザ光、あるいはハーフミラー２２・反射ミラー２３
・２４によって反射されたレーザ光が、ポリゴンミラー
２５に対して互いに異なる方向から入射する。ポリゴン
ミラー２５は前述の通り回転駆動されているため、ポリ
ゴンミラー２５の反射面で反射されたそれぞれのレーザ
光は、弧を描くようにして走査される。

【００４０】ポリゴンミラー２５の反射面は、所定の角
度で傾いており、反射面によって反射されるレーザ光は
所定の角度に向けて反射されている。また、各反射面の
傾き角はそれぞれ異なった角度となるように設定されて
いる。なお、ポリゴンミラー２５の反射面の角度は、全
ての反射面で異なっている必要はない。２６はミラー系
Ａ、２７はミラー系Ｂである。それぞれのミラー系は、
複数枚のミラーの組み合わせにより構成される。各ミラ
ー系は、ポリゴンミラー２５によって走査された走査光
を複数本の走査線に分割し、読取窓から出射される走査
線の数を増やす作用をなす。また、読取窓から出射され
る走査線の走査方向（角度）が様々な方向となるよう
に、各ミラー系を構成するミラーの反射面の向き、傾き
などが設定されている。

【００４１】ミラー系Ａ２６には、ハーフミラー２２を
透過した後にポリゴンミラー２５の反射面により反射さ
れた走査光が入射し、この走査光がボトムウインドウ５
からほぼ上方に向けて出射されるように反射する。一
方、ミラー系Ｂ２７はハーフミラー２２、反射ミラー２
３、２４によって反射された後にポリゴンミラー２５の
反射面によって反射された走査光が入射し、この走査光
がサイドウインドウ４からほぼ水平方向に出射されるよ
うに反射する。

【００４２】このようにサイドウインドウ４、ボトムウ
インドウ５から出射された走査光は、バーコードリーダ
１上を通過する物品に向けて照射され、バーコード面が
走査される。バーコード面を走査した走査光は、バーコ
ード面によって反射され、サイドウインドウ４、あるい
はボトムウインドウ５からバーコードリーダ内に入射す
る。それぞれの読取窓を介して入射したバーコードから
の反射光は、走査光が出射された経路と同一経路をたど
ってポリゴンミラー２５に到達し、ポリゴンミラー２５
の各反射面により反射される。

【００４３】次に、バーコードからの反射光のバーコー
ドリーダ１への入射経路について説明する。図３におい
て、２８は検知器Ｂであり、ボトムウインドウ５を介し
てバーコードリーダに入射したバーコードからの反射光
を検知するものである。検知器Ｂ２８の受光面は図示右
側、つまりサイドスキャナ部とは逆の方向を向いてい
る。また、２９は検知器Ａであり、サイドウインドウ４
を介してバーコードリーダに入射したバーコードからの
反射光を検知するものである。検知器Ａ２９の受光面
は、図示右斜め下に向けられている。これらの検知器２
８、２９により受光されたバーコードからの反射光は電
気的に処理された後に二値化信号とされ、復調回路によ
って復調された後に外部装置（例えばＰＯＳターミナ
ル）に出力される。

【００４４】ここで、３０は凹面鏡であり、ポリゴンミ
ラー２５の反射面によって反射された、ボトムウインド
ウ５から入射するバーコードからの反射光を、検知器Ｂ
２８の受光面に集光するものである。バーコード面で反
射された反射光は散乱光であるため、バーコードリーダ
に入射する反射光もある広がりをもっている。そのた
め、そのままでは検知器の受光面に到達する反射光の光
量が小さくなってしまい、バーコードの読取を行うに十
分な光量を得ることができない。そのため、図３のバー
コードリーダでは、凹面鏡３０を用いて検知器Ｂ２８が
受光する反射光の受光量が多くなるようにしている。

【００４５】凹面鏡３０は、図示左側から入射するバー
コードからの反射光を、図示左側に向けて反射すること
によって、反射光を折り返す作用をなす。また、凹面鏡
３０の中心部にはスルーホール３１が設けられており、
ＶＬＤモジュール２１から出射されるレーザ光はスルー
ホール３１を通過してポリゴンミラー２５に入射され
る。

【００４６】前述の通り、バーコードからの反射光は、
走査光が出射される経路と同一経路を通って検知器に入
射される。そのため、バーコードの読取を最も効率的に
行うためには、ＶＬＤモジュール２１からの出射光と、
検知器Ｂ２８に入射する反射光との光軸は、互いに一致
している必要がある。従って、凹面鏡はＶＬＤモジュー
ル２１から出射されるレーザ光の光軸上に配置しなくて
はならないが、出射光の光軸を遮るようなことがあって
はならない。そのため、図３の凹面鏡３０の中心部には
スルーホール３１が設けられている。

【００４７】また、３２はフレネルレンズであり、サイ
ドウインドウ４から入射するバーコードからの反射光を
集光する。この作用は、前述の凹面鏡３０と同じであ
る。フレネルレンズ３２の前面には反射ミラー２４が配
置されており、反射ミラー２４により反射される出射光
とフレネルレンズ３２に入射するバーコードからの反射
光の光軸とも一致している。しかし、前述した通りバー
コードからの反射光は広がりを持っているため、フレネ
ルレンズ３２に入射する光の一部のみが反射ミラー２４
に遮られるだけであり、バーコードからの反射光の大部
分は、フレネルレンズ３２に入射する。

【００４８】フレネルレンズ３２は、ポリゴンミラー２
５からの反射光の入射角にあわせて傾けて配置されてい
る。フレネルレンズ３２により集光された反射光は、バ
ーコードリーダの底面に備えられたＣミラー３３により
上方に反射され、下向きの検知器Ａ２９の受光面に到達
する。ここで、ミラー系Ａ２６、凹面鏡３０、検知器Ｂ
２８はボトムスキャナ部を構成し、反射ミラー２３・２
４、光学系Ｂ２７、フレネルレンズ３２、ミラーＣ３
３、検知器Ａ２９はサイドスキャナ部を構成する。ま
た、ＶＬＤモジュール２１、ハーフミラー２２、ポリゴ
ンミラー２５は、ボトムスキャナ部、サイドスキャナ部
により共有されている。

【００４９】本実施形態によるバーコードリーダでは更
に、バーコードリーダ１の底面にプリント基板３４が備
えられている。プリント基板３４には、例えばレーザの
点灯を制御する回路、検知器の動作を制御する回路、ポ
リゴンモータの回転動作を制御する回路、検知器により
検知された反射光に基づいてバーコードの復調を行う復
調回路などが搭載されている。プリント基板３４には、
外部装置と接続されるためのコネクタが設けられてお
り、ケーブル（図中Ｉ／Ｆケーブル３５）が接続され、
復調されたバーコードデータの出力などが行われる。

【００５０】図４は、バーコードリーダから出射される
走査光がバーコード面を走査する状態を図示したもので
ある。図４に図示されるように、サイドウインドウ４か
らほぼ水平方向（あるいは若干上方に向けて）に走査光
が出射される。一方、ボトムウインドウ５からは、上斜
め方向に出射される。ボトムウインドウ５からの出射光
は、ややサイドウインドウ４側に傾けて出射されるた
め、図４のａの部分ではサイドウインドウ４、ボトムウ
インドウ５双方から出射された走査光が集まる。したが
って、この位置にバーコードが付された物品を通過させ
ることによって、それぞれの読取窓から出射された走査
光が物品を同時に（あるいは時分割で）、物品の異なる
方向から走査することができる。

【００５１】そのため、バーコードが一方の読取窓を向
いていなくても、他方の読取窓から出射された走査光が
バーコード面に照射される可能性が高くなり、バーコー
ドの読取確率を高めることが可能となる。なお、バーコ
ード面を走査する走査光はバーコード面で反射される
が、この反射光は図４に示されるように散乱する。その
ため、図示ｂの位置のように、バーコードがバーコード
リーダに対してほぼ垂直の位置に、サイドウインドウ４
とは逆の方向を向いていたとしても、バーコードからの
反射光の一部（図示ｄ）はボトムウインドウ５に到達す
る。特に、ボトムウインドウ５から出射される走査光は
斜め上方に向けて出射されているため、ある図示ｂのよ
うな状態にあるバーコードを走査した場合に、バーコー
ドからの反射光が読取窓（ボトムウインドウ５）に入射
する確率は高くなる。

【００５２】このように、バーコードリーダ上を通過す
る物品の様々な方向から走査光がバーコード面を走査す
るため、図示ｃのようにバーコード面がどちらの読取窓
を向いておらず、走査光が全く照射されないような位置
にバーコードがない限り、バーコードの読取を行うこと
が可能である。図５は、本実施形態によるバーコードリ
ーダの外寸を示した図面である。本実施形態によるバー
コードリーダの幅はおよそ２９２ｍｍ、高さはおよそ２
４７ｍｍである。また、バーコードリーダの奥行きはお
よそ５０８ｍｍ（あるいは４３０ｍｍ）、底面からカウ
ンタ面までの高さはおよそ１２０ｍｍである。バーコー
ドリーダの奥行きは、バーコードリーダが設置される精
算カウンタ等の幅に応じた大きさにすればよい。

【００５３】図６は、本実施形態によるバーコードリー
ダの光学系のダイアグラムを示した図面である。図にお
いて、矢印は光線の経路を表し、矢印の方向は光線の出
射方向を示している。図６では、バーコードリーダ１の
内部構成をサイドスキャナ部２とボトムスキャナ部３と
にわけて描いている。また、実際にはＶＬＤモジュール
（図中ＶＬＤ−ＡＳＳＹ）２１は共有されているが、図
６では便宜上分けて描かれている。また、サイドスキャ
ナ部２のＶＬＤ−ＡＳＳＹ２１は、ハーフミラーを含ん
でいるものとする。

【００５４】ボトムスキャナ部３については、ＶＬＤモ
ジュール２１から出射されたレーザ光はポリゴンミラー
２５（図中Ｐｏｌｙｇｏｎ ＡＳＳＹ）に入射し、ポリ
ゴンミラー２５の反射面により反射される。この後、ミ
ラー系Ａ２６（図中Ｍｉｒｒｏｒ−ＡＳＳＹ）により反
射され、ボトムウインドウ５（図中Ｗｉｎｄｏｗ−ＡＳ
ＳＹ）を介してバーコードに照射される。ボトムウイン
ドウ５は２枚のガラス板により構成されており、水気な
どのバーコードリーダ内部への進入を防止するようにシ
ールされている。

【００５５】ここで、ガラスはサファイアガラスなどの
硬質のガラスを用いているが、商品を接触させることな
どによりガラスの表面に傷がついたり汚れたりし、レー
ザ光の透過光量が減少する可能性がある。そのため、ボ
トムウインドウ５には２枚の窓ガラスを用いて、商品に
接触する可能性がない下側のガラスについては装置に固
定し、商品に接触する可能性が非常に高い上側の１枚に
ついては必要に応じて交換可能としている。これによっ
て、傷がついた窓ガラスを交換して、ボトムウインドウ
５を透過するレーザ光の光量減少によるバーコード読取
性能の低下を防ぐことができる。なお、商品と接触する
可能性が低い下側のガラスについては、表面が傷つく可
能性が上側のガラスよりも低い。そのため、下側のガラ
スについては、サファイアガラスなどの硬質な、しかし
高価なガラスを用いなくともよい。

【００５６】また、詳細は後述するが，ボトムスキャナ
部３からは一方向について４本の走査線からなる走査パ
ターンが、合わせて１０方向に向けて照射される。この
１０方向の走査パターンはポリゴンミラー２５が一回転
する毎に出射されており、合計４０本の走査線によって
バーコードが走査されることとなる。なお、各走査パタ
ーンを構成する４本の走査線は、それぞれポリゴンミラ
ー２５の各反射面に対応している。

【００５７】バーコードからの反射光は、ボトムウイン
ドウ５を介してミラー系Ａ２６に入射、ポリゴンミラー
２５に向けて反射される。この後、ポリゴンミラー２５
の反射面により、バーコードからの反射光が反射され、
凹面鏡３０によって検知器Ｂ２８（図中ピン（ＰＩＮ）
フォトダイオード）に向けて集光反射される。一方、サ
イドスキャナ部２に関しては、ＶＬＤモジュール２１か
ら出射され、ハーフミラーによって反射されたレーザ光
が、反射ミラー（図中Ｂミラー群２３）により反射され
て、ポリゴンミラー２５に導入される。ポリゴンミラー
２５の反射面に反射された走査光は、ミラー系Ｂ２７
（図中Ｍｉｒｒｏｒ−ＡＳＳＹ）により反射され、サイ
ドウインドウ４（図中Ｗｉｎｄｏｗ−ＡＳＳＹ）より出
射され、バーコードが走査される。サイドウインドウ４
も、ボトムウインドウ５と同様に２枚の窓ガラスにより
構成されている。なお、サイドウインドウ４の場合に
は、商品をサイドウインドウ４に接触するようにしてバ
ーコードを読み取ることが少ないため、硬質ガラスでは
なく通常のガラスとしてもよい。

【００５８】サイドウインドウ４からは、各方向４本ず
つの走査パターンが、６方向に向けて、合計２４本の走
査線が出射される。これについても、詳細は後述する。
バーコードの反射光は、サイドウインドウ４を介してバ
ーコードリーダ１内に入射し、ミラー系Ｂ２７、ポリゴ
ンミラー２５の反射面により反射された後、フレネルレ
ンズ３２で集光される。そして、底面ミラー３３（Ｃミ
ラー）により反射され、検知器Ａ２９により受光され
る。なお、フレネルレンズ＋底面ミラーの構成は、集光
機能を持つ凹面鏡などに置き換えても全く差し支えはな
い。

【００５９】なお、図中「外乱光センサ３６」は、バー
コードリーダ周囲の光量変化を検出し、その結果に基づ
いてバーコードリーダの動作の制御、特にＶＬＤモジュ
ールの点灯制御等を行うためのものである。続いて、本
発明の一実施形態によるバーコードリーダの光学系の更
に詳細な配置について説明する。

【００６０】図７は、バーコードリーダ下面のカバーを
取り外した状態を示した図面である。また、図７におい
ては、図１の上部カバー（ボトムウインドウが設けられ
ている）も取り外された状態となっている。ここで、ボ
トムガラスとあるのは、２枚の窓ガラスのうち下側に位
置するガラスを指している。また、図８は、図７に図示
されたバーコードリーダの側面図と上面図である。

【００６１】図において、ボトムスキャナ部３を構成す
るミラーは図示３の内部に、サイドスキャナ部２を構成
するミラーは図示２の内部にそれぞれ設けられている。
また、下部フレーム４１と上部フレーム４２とは図中Ｃ
の位置で上下に分割される。下部フレーム４１と上部フ
レーム４２の内側の壁面には、ボトムスキャナ部３を構
成するミラーが取り付けられている。また、サイドウイ
ンドウ４が設けられたカバー部４３は、図中Ｄの位置で
バーコードリーダ下部フレーム４１と分割され、その内
部にはミラー系Ｂ２７の一部を構成するミラーが貼り付
けられるミラーフレーム４４が取り付けられる。

【００６２】図９は、バーコードリーダを図７のＣの位
置で上下に分割した状態の、装置下部フレーム４１の一
例を示す図面である。なお、サイドスキャナのカバー部
４３も、図９では取り外されている。バーコードリーダ
の下部フレーム４１のほぼ中央部には、ポリゴンミラー
が配置されている。なお、図９ではポリゴンミラーが設
置される台５１は図示されているが、ポリゴンミラー自
体は図示省略している。この台５１の下面には、反射ミ
ラー２３から反射ミラー２４に向かうレーザ光を通過さ
せるための隙間５２が設けられている。また、下部フレ
ーム４１には、ミラー系Ａ２６あるいはミラー系Ｂ２７
を構成するミラーが、合計９枚取り付けられている。こ
のうち、ＺＢ２、ＶＢＲＲ、ＶＢＬＬ、ＨＢＲ２、ＨＢ
Ｌ２、ＺＭＬ２、ＺＭＲ２はミラー系Ａ２６を構成する
ミラーである。一方、ＶＳＲ１、ＶＳＬ１はそれぞれミ
ラー系Ｂ２７の一部を構成している。

【００６３】ミラーＺＭＲ２、ＺＭＬ２は下部フレーム
４１の側面に取り付けられており、バーコードリーダの
長手方向に沿って設けられる。また、ミラーＺＢ２はそ
の反射面が上方を向くように配置されている。ＺＢ２の
反射面の角度は、適宜調整可能となっている。ミラーＶ
ＢＲＲ、ＶＢＬＬは、下部フレーム４１のサイドスキャ
ナ部からいちばん離れた面に、ポリゴンミラーと対向す
る向きに、反射面をやや斜め上方に傾けて配置されてい
る。

【００６４】一方、ミラーＶＳＲ１、ＶＳＬ１は下部フ
レーム４１の側面に、やや斜め上方に反射面を向けて取
り付けられている。また、５３はプリント基板であり、
検知器Ａ２９がその一部に取り付けられている。図示さ
れている通り、プリント基板５３は、検知器Ａ２９の受
光面が斜め下方を向くように、装置下部フレーム４１に
取り付けられている。このような配置を取ることによっ
て、装置の奥行きを短くすることが可能である。

【００６５】また、プリント基板５３とポリゴンミラー
との間には、傾けて設置されたフレネルレンズ３２が取
り付けられている。更に、フレネルレンズ３２前面の光
軸上には、反射ミラー２４が設けられている。一方、ミ
ラーＺＢ２の下面には、ＶＬＤモジュールが収納されて
おり、この位置からレーザ光が出射されている。また、
ミラーＺＢ２の後ろ側（図示左側）には反射ミラー２３
が取り付けられており、ミラーＺＢ２と下部フレーム４
１との隙間を通るレーザ光を、反射ミラーに向けて反射
する。

【００６６】また、検知器Ｂは装置下面に、図において
Ａの位置に埋め込まれている。検知器Ｂの受光面は図示
左側を向いており、検知器Ｂの受光面の前側には、凹面
鏡によって反射されるレーザ光を検知器Ｂに導くための
開口５４が設けられる。開校５４は、凹面鏡によって反
射光が集光される光路に合わせてＶ字状に形成されてい
る。また、検知器Ｂはプリント基板（図示ｂ）に取り付
けられている。

【００６７】図１０は下部フレームを上面からみた状態
を示す図面である。同様に、図１１は下部フレームの側
面断面図である。図１０あるいは図１１に図示されるよ
うに、下部フレーム４１のほぼ中央のややサイドスキャ
ナ部よりに、ポリゴンミラー２５が備えられている。ま
た、フレネルレンズ３２の後方には、底面ミラー３３が
その反射面をやや上を向けて設置されている。一方、下
部フレーム４１の底面には検知器Ｂ２８が取り付けられ
ている。検知器Ｂ２８は、プリント基板ｂに取り付けら
れている。また、検知器Ｂ２８の受光面側には、ほぼＶ
字形に形成された開口部５４が設けられており、凹面鏡
３０からの反射光は、開口部５４を介して検知器Ｂ２８
に入射する。

【００６８】また、ＶＬＤモジュール２１、反射ミラー
２３、２４、フレネルレンズ３２、ポリゴンミラー２
５、検知器Ａ２９、検知器Ｂ２８、凹面鏡３０は、それ
ぞれ下部フレーム４１の中心線上に配置され、それぞれ
の光線の光軸が一致するようにされている。ＶＬＤモジ
ュール２１、凹面鏡３０は、ミラーＺＢ２の下面に配置
されている。なお、ミラーＺＢ２の一部は、ＶＬＤモジ
ュール２１の配置が分かりやすいように図１０では切り
取られている。

【００６９】図１１の下部フレーム側面断面図に示され
る通り、検知器Ｂ２８は下部フレーム４１の底面にある
ため、出射光、バーコードからの反射光などの光路をふ
さぐことがない。また、ミラーＺＢ２は図示やや右上が
りに取り付けられている。反射ミラー２３、２４は、細
長いフレームの先端に取り付けられており、光線の通過
をなるべく阻害しないようにされている。

【００７０】更に、各ミラーの底面や側面は、ミラー位
置・角度を規定するための突き当て部（図示ｃ）が設け
られている。ミラーを下部フレームに取り付ける場合に
は、この突き当て部にミラーを突き当てて固定する。こ
れによって、それぞれのミラーは所定の向き・角度で下
部フレーム４１に取り付けられる。図１２は装置の上面
フレームを図示したものであり、下部フレームも同時に
図示されている。各ミラーは上面フレーム４２の内側に
貼り付けられている。上部フレーム４２は、ＺＢＲ１、
ＺＢＬ１、ＨＢＲ１、ＨＢＬ１、ＶＢＲ１、ＶＢＬ１、
ＶＢＲ２、ＶＢＲ２、ＺＭＲ１、ＺＭＲ２の合計１０枚
のミラーを備える。これらのミラーは、いずれもミラー
系Ａ２６の一部を構成するものである。いずれのミラー
も、その反射面はやや斜め下方、下部フレームに取り付
けられたボトムスキャナ部を構成する各ミラーに向けて
配置されている。

【００７１】図１３は、サイドスキャナのカバー部４３
内部に取り付けられるミラーフレーム４４の４面図であ
る。ミラーフレームの内側には、ＺＨＲ、ＺＨＬ、ＺＲ
Ｒ、ＺＬＬ、ＶＳＲ２、ＶＳＬ２、ＺＲ、ＺＬの合計８
枚のミラーが取り付けられている。これら８枚のミラー
は、ミラー系Ｂ２７の一部を構成している。図１３の側
面図では、図示左側がオペレータの立ち位置側、あるい
はサイドウインドウ側に対応している。８枚のミラーの
うち、ミラーＺＲ、ＺＬの反射面は斜め上方を向いてお
り、残り６枚のミラーの反射面はやや下方に向けられて
いる。更に、ＺＲ、ＺＬ以外の６枚のミラーの反射面
は、互いにやや内側に向けられている。

【００７２】図１４は、ミラーフレーム４４に貼り付け
られるミラーのうち、上側６枚のミラーの形状と、貼り
付け位置の大まかな位置を示す図面である。これら６枚
のミラーは、ミラーフレーム４４の内側に設けられた貼
り付け面に、接着剤等を用いて貼り付けられる。図１５
は、下部フレーム４１、上部フレーム４２、カバー部４
３、ミラーフレーム４４を組み上げた状態のバーコード
リーダの側面断面図である。図１５に図示される通り、
上部フレーム４２に取り付けられたミラーは、その反射
面がやや下向きに向いており、上部フレームに取り付け
られたミラーからの反射光が下部フレーム４１に取り付
けられたミラーに入射する。また、ミラーフレーム４４
に取り付けられたミラーＺＲ、ＺＬの反射面の位置と、
下部フレーム４１に取り付けられたミラーＶＳＲ１、Ｖ
ＳＬ１の反射面位置は、ほぼ同じ高さに位置している。

【００７３】図１５において、検知器Ａ２９はその受光
面が下を向くように配置され、プリント基板もそれに合
わせてバーコードリーダに対してほぼ垂直となるように
配置されている。このような配置を取ることによって、
プリント基板を水平に配置した場合と比較して、装置の
奥行きを小さくすることができる。また、検知器Ａ２９
と検知器Ａ２９にバーコードからの反射光を導入するフ
レネルレンズ３２、底面ミラー３３は、ポリゴンミラー
２５からミラーＶＳＬ１、ＺＬ等に向けて反射される走
査光の経路を遮らない位置に設けられている。

【００７４】図１６はボトムスキャナ部３の、図１７は
サイドスキャナ部２の、読取窓から出射される走査光の
経路の概要を示した図面である。ボトムスキャナ部３の
場合には、ＶＬＤモジュール２１から出射されポリゴン
ミラー２５の反射面により反射されたレーザ光は、まず
上部フレーム４２に貼り付けられたＺＢＲ、ＺＢＬ、Ｈ
ＢＲ、ＨＢＬ、ＶＢＲ１、ＶＢＬ１、ＶＢＲ２、ＶＢＬ
２、ＺＭＲ１、ＺＭＬ１に走査される。走査の順は、ポ
リゴンミラー２５が時計方向に回転した場合には、ＺＭ
Ｒ１、ＶＢＲ２、ＶＢＲ１、ＨＢＲ１、ＺＢＲ１、ＺＢ
Ｌ１、ＨＢＬ１、ＶＢＬ１、ＶＢＬ２、ＺＭＬ１の順で
ある。

【００７５】続いて、上部フレーム４２内側のミラーに
より反射された反射光は、下部フレーム４１に取り付け
られたミラーに向けて照射される。ＺＭＲ１により反射
された走査光はＺＭＲ２によって上方に反射され、ボト
ムウインドウ５より走査パターンＺＭＲとして出射され
る。ＶＢＲ２およびＶＢＲ１により反射された走査光
は、それぞれＶＢＲＲにより上方に反射され、ボトムウ
インドウ５より走査パターンＶＢＬ２、ＶＢＬ１として
出射される。ＶＢＲ２よりＶＢＲＲに入射する走査光
と、ＶＢＲ１によりＶＢＲＲに入射する走査光とは、そ
の入射位置、角度が異なるため、ボトムウインドウ５か
らは異なる方向、角度を持つ走査光として出射されるこ
ととなる。

【００７６】また、ＨＢＲにより反射された走査光は、
ＨＢＲ２により上方に反射され、ボトムウインドウ５か
ら走査パターンはＨＢＲとして出射される。ＺＢＲ１に
よって反射された走査光は、ＺＢ２によって上方に反射
され、ボトムウインドウ５から走査パターンＺＢＲとし
て出射される。ＺＢＬ１、ＨＢＬ１、ＶＢＬ１、ＶＢＬ
２、ＺＭＬ１の場合も同様であり、ＺＢＬ１による走査
光はＺＢ２により上方に反射され走査パターンＺＢＬと
して出射され、ＨＢＬ１による走査光はＨＢＬ２により
上方に反射され走査パターンＨＢＬとなる。また、ＶＢ
Ｌ１、ＶＢＬ２により反射された走査光は、互いにＶＢ
ＬＬによって上方に反射され、それぞれ走査パターンＶ
ＢＬ１、ＶＢＬ２となる。続いてＺＭＬ１によって反射
された走査光はＺＭＬ２により上方に反射され、走査パ
ターンＺＭＬとして出射され、一つの走査サイクルが終
了する。

【００７７】ここで、図１２にも図示されるように、ミ
ラーＺＭＬ１で反射された走査光はボトムスキャナ部内
を横切るようにしてミラーＺＭＬ２に到達する。このよ
うに一部の走査光はボトムスキャナ内を横切るため、特
にボトムスキャナ内は障害物を排除し、走査光を遮るこ
とがない空間を設ける必要がある。そのために、本実施
形態によるバーコードリーダでは、例えば図１５に示さ
れるように、ＶＬＤモジュール２１、凹面鏡３０などは
図示左側に寄せ、検知器Ｂ２８は装置底面に取り付けら
れる。また、ポリゴンミラー２５もボトムスキャナ部内
の空間を遮ることがない位置に取り付けられている。

【００７８】また、ボトムスキャナ部を構成するミラー
は、上下分割される下部フレーム４１、上部フレーム４
２の内側の壁面に取り付けられている。このため、ミラ
ーを配置するための構造物を、ボトムスキャナ部の空間
内に設ける必要がなく、このようなミラーの配置によっ
てボトムスキャナ部内の空間を有効的に利用できるよう
になる。

【００７９】一方、サイドスキャナ部２に関しては、ポ
リゴンミラー２５によって反射された走査光は下部フレ
ーム４１に取り付けられたＶＳＲ１、ＶＳＬ１、ミラー
フレーム４４に取り付けられたＺＲ、ＺＬにまず入射す
る。走査の順序は、ＶＳＬ１、ＺＬ、ＺＲ、ＶＳＲ１の
順である。これらのミラーによって反射された走査光は
次いで、ミラーフレーム４４に取り付けられた上側の６
枚のミラーにより反射される。まず、ＶＳＬ１によって
反射された走査光は、ＶＳＬ２によってほぼ水平方向に
反射され、サイドウインドウ４から走査パターンＶＳＬ
として出射される。ＺＬによって反射された走査光は、
まずＺＬＬミラーに入射してサイドウインドウ４から走
査パターンＺＬＬとして出射される。引き続いて、ＺＬ
により反射された走査光は、ＺＨＬにより反射され、サ
イドウインドウ４から走査パターンＺＨＬとして出射さ
れる。

【００８０】続いて、ＺＲにより反射された走査光はま
ずＺＨＲにより反射され、サイドウインドウ４から走査
パターンＺＨＲとして出射される。次に、ＺＲによって
反射された走査光はＺＲＲによって反射され、サイドウ
インドウ４から走査パターンＺＲＲとして出射される。
最後にＶＳＲ１によって反射された走査光はＶＳＲ２に
より反射され、サイドウインドウ４から走査パターンＶ
ＳＬとして出射される。これによって、１つの走査サイ
クルが終了する。

【００８１】図１８は、ボトムウインドウ５から出射さ
れる走査パターンを示した図面である。既に述べた通
り、ボトムウインドウ５からは合計４０本の走査線が出
射される。４０本の走査線は、４本毎に１０のグループ
にグループ分けされている。図１９は、図１８に図示さ
れる走査パターンからそれぞれ１本の走査線を代表させ
て描いた、ボトムウインドウ面での走査パターンの軌跡
を示した図面である。２本の走査パターンＺＭＲ、ＺＭ
Ｌは、オペレータに対してほぼ垂直方向に向けて、ボト
ムウインドウ５の長手方向のほぼ全域に渡って延びてい
る。そのため、バーコード読取対象の物品は、ボトムウ
インドウ５上のどの位置を通っても、少なくとも走査パ
ターンＺＭＲ、ＺＭＬによって走査される。

【００８２】残り８本の走査パターンは、走査パターン
ＺＭＲ、ＺＭＬに交叉するような方向に、やや斜め上が
りとなる軌跡を描いて走査される。図１８に示されるよ
うな走査パターンを出射することによって、バーコード
リーダを通過するバーコードの角度が異なっても、いず
れかの走査パターンを構成する走査線がバーコードを走
査することができ、バーコードの読取性能を向上させる
ことができる。

【００８３】ここで、各走査パターンに付された符号
は、それぞれミラー系Ａ２６を構成するミラー名称に対
応しており、対応する名称を持つミラーにより反射され
たものである。また、ポリゴンミラーの反射面の角度は
それぞれ異なっているため、ボトムウインドウ５から出
射される各反射面に対応した走査パターンは、ポリゴン
ミラーの反射面角度に応じて、４本の走査線がほぼ平行
に、所定の間隔だけ離れた位置を走査する。このよう
に、所定間隔離れた複数本の走査線によって一つの走査
パターンを構成することによって、更に走査線がバーコ
ードを走査する確率を高めることができ、バーコード読
取性能の更なる向上を図ることができる。

【００８４】図２０は、サイドウインドウ４から出射さ
れる走査パターンを図示した図面である。サイドウイン
ドウ４からは、それぞれほぼ平行の所定間隔離れた４本
の走査線から構成される、６つの走査パターン（ＶＳ
Ｒ、ＶＳＬ、ＺＲＲ、ＺＬＬ、ＺＨＲ、ＺＨＬ）が出射
される。これら走査パターンの名称は、それぞれサイド
スキャナ部を構成するミラーの名称に対応しており、図
１９の場合と同様にそれぞれ同一の名称を持つミラーに
より反射されて発生した走査パターンである。一つの走
査パターン中の４本の走査線は、ボトムウインドウ５か
ら出射される走査パターンの場合と同様に、ポリゴンミ
ラー２５の各反射面の角度の違いによってその走査位置
が規定されている。

【００８５】なお、図２０の走査パターンは、サイドウ
インドウ面でのパターンであるが、前述の通りミラーフ
レーム４４に取り付けられたミラーは内側を向いている
ために、サイドウインドウ面から離れるに従って、それ
ぞれの走査パターンが接近してくる。そして、最もバー
コードの読取に適した位置で、６つの走査パターンが最
も接近し、サイドパターンによりバーコードリーダを通
過するバーコードが走査される確率がこの位置で最も高
くなる。

【００８６】ボトムウインドウ５から出射される走査パ
ターンも、サイドウインドウ４から出射される走査パタ
ーンも、その中心線に対して左右対象になるように配置
されている。そして、ボトムパターン、サイドパターン
ともに、少しずつ異なった方向、角度の走査パターンに
よって構成されているため、バーコードリーダ上を通過
するバーコードの傾き方によらず、いずれかの走査線の
少なくとも一本がバーコードを横切るように走査する可
能性が非常に高くなる。

【００８７】図２１は、ボトムウインドウ５から出射さ
れる走査パターン（ボトムパターン）と、サイドウイン
ドウ４から出射される走査パターン（サイドパターン）
とのうち、それぞれ片側（左側）のパターンのみを表示
した図面である。前述の通り、それぞれの読取窓から出
射される左右の走査パターンは装置の中心線に対して対
象であり、右側の走査パターンについては、図２１に図
示されたパターンを折り返したような形となる。

【００８８】図２１ａは、ボトムパターンのうち走査パ
ターンＶＳＬ１ならびにＶＳＬ２が図示されている。Ｖ
ＳＬ１は、サイドウインドウに近い位置に、やや右肩上
がりの走査軌跡を描く。一方、ＶＳＬ２はＶＳＬ１より
もオペレータよりの位置を、ＶＳＬ１と同様にやや右肩
上がりの走査軌跡を描く。図２１ｂは走査パターンＺＭ
Ｌが図示されている。ＺＭＬは、ボトムウインドウの長
手方向をほぼ横切るような軌跡を描く。これによって、
物品がボトムウインドウ５上のどの位置を通過しても、
少なくとも走査パターンＺＭＬによって物品が走査され
る。

【００８９】また図２１ｃは走査パターンＨＢＬとＺＢ
Ｌを図示した図面である。ＨＢＬについては、ボトムウ
インドウの左側のサイドスキャナ寄りの位置を、やや左
上がりの走査軌跡を描いて走査される。一方、ＺＢＬは
ボトムウインドウの右側のオペレータ寄りの位置を、や
や左肩上がりの走査軌跡を描いて走査される。図２１ｄ
はサイドウインドウから出射される走査パターンのう
ち、左側のパターンを図示した図面である。走査パター
ンＶＳＬは、サイドウインドウの縦方向に延びており、
やや左肩上がりの走査軌跡を描く。また走査パターンＺ
ＬＬは、右肩上がりの走査軌跡を描く。また、ＺＨＬ
は、サイドウインドウのほぼ中央の上側を、やや右肩上
がりの走査軌跡を描く。

【００９０】このような走査パターンを発生させること
によって、バーコードリーダを通過する物品に対して、
ポリゴンミラー２５が一回転する毎に、２方向から合計
６４本の走査線が照射される。物品を走査する走査線の
数が多く、またその走査方向・角度が様々な方向に設定
されればされるほど、バーコード面を走査線が通過する
確率は高くなり、バーコードの読取が成功する可能性も
これに応じて高くなる。

【００９１】図２２は、バーコードリーダの側面断面図
を用いて、ＶＬＤモジュール２１から出射されるレーザ
光の軌跡を描いた図面である。なお、図の場合には上部
フレーム４２に取り付けられたミラー、ミラーフレーム
４４に取り付けられたミラーについては図示省略してい
る。ＶＬＤモジュール２１には、レーザ光の出射角度を
変えビーム径を変換する作用をなすプリズム６１と、レ
ーザ光を２分割するハーフミラー２２とを備える。

【００９２】プリズム６１を通過し、ハーフミラー２２
を透過したレーザ光はやや上向き方向に出射され、凹面
鏡３０の中央部に設けられたスルーホール３１を通過し
て、ポリゴンミラー２５に入射する。ポリゴンミラー２
５によって反射されるレーザ光は、ボトムスキャナ部３
を構成するミラー群に向けて照射される。一方、ハーフ
ミラー２２によって反射されたレーザ光は、ミラーＺＢ
２と下部フレーム４１との隙間を介して反射ミラー２３
に入射し、反射ミラー２３によって反射された後に、ポ
リゴンミラー２５が設置された台５１の下部の隙間５２
を通って反射ミラー２４に入射する。反射ミラー２３か
ら反射ミラー２４に出射されるレーザ光は、ほぼ水平方
向に出射される。

【００９３】反射ミラー２４は、入射したレーザ光をポ
リゴンミラー２５に向けて、斜め上方に反射する。ポリ
ゴンミラー２５に入射したレーザ光は、サイドスキャナ
部２のミラー系を構成するミラー群に向けて反射され
る。ポリゴンミラー２５により反射されるそれぞれの走
査光は、図２２では水平よりもやや斜め上方に出射され
ているが、このポリゴンミラー２５からの反射光の反射
方向はポリゴンミラー２５の反射面の角度に応じて決定
される。

【００９４】図２３は、バーコードリーダの下部フレー
ム４１の斜視図であり、ＶＬＤモジュール２１から出射
したレーザ光のポリゴンミラーまでの経路を図示した図
面である。なお、図２３においては、光線の軌跡が分か
りやすいようにポリゴンミラー自体は図示省略し、ポリ
ゴンミラーが設置される台５１のみを図示している。ま
た、凹面鏡は、ミラーＺＢ２の下部に設けられているた
め、図示省略されている。

【００９５】図２３にも図示されるように、反射ミラー
２３により反射されたレーザ光は、台５１の下部の隙間
５２を通って反射ミラー２４に入射し、反射ミラー２４
によりポリゴンミラー２５に向けて、斜め上方に反射さ
れる。一方、凹面鏡のスルーホールを介して出射された
レーザ光は、ポリゴンミラーに直接入射する。図２４並
びに図２５は、下部フレーム４１に上部フレーム４２、
サイドスキャナ部２のカバー部４３が取り付けられた状
態の、バーコードリーダの側面断面図であり、図２３は
ボトムスキャナ部３から出射される走査光の経路を、図
２４はサイドスキャナ部２から出射される走査光の経路
をそれぞれ示している。

【００９６】図２４に示されるように、凹面鏡３０のス
ルーホール３１を介してポリゴンミラー２５によって反
射されたボトムスキャナ部３の走査光は、上部フレーム
４２に取り付けられたミラーによって一旦下方に折り返
されるように反射され、下部フレーム４１に取り付けら
れたミラーによって上方に、ボトムウインドウ５の方向
に反射される。

【００９７】例えば図２４の場合には、ポリゴンミラー
２５による走査光は、ミラーＺＢＬ１に入射し、ＺＢＬ
１によって反射されてミラーＺＢ２に入射する。ＺＢ２
は、入射した走査光を斜め上方に反射して、走査光がボ
トムウインドウ５より出射される。一方、図２５に示さ
れるように、反射ミラー２３、２４を介してポリゴンミ
ラー２５により反射される走査光は、下部フレーム４１
に取り付けられたミラーＶＳＬ１、あるいはミラーフレ
ーム４４に取り付けられたミラーＺＬによって上方に反
射された後、ミラーフレーム４４に取り付けられた他の
６枚のミラーによって、ほぼ水平方向に、サイドウイン
ドウ４から出射される。

【００９８】例えば図２５の場合には、ポリゴンミラー
２５による走査光はミラーＺＬに入射して、上方（ほぼ
垂直方向）に反射される。その後、ミラーフレームに取
り付けられたミラーＺＨＬに入射して水平方向に反射さ
れることによって、走査パターンＺＨＬを構成する走査
光が発生する。図２６は、本実施形態によるバーコード
リーダと従来のバーコードリーダのそれぞれのボトムウ
インドウから出射される走査パターンの比較であり、図
２６ａは本実施形態による走査パターンを、図２６ｂ、
ｃはそれぞれ従来のバーコードリーダによる走査パター
ンを示している。従来のバーコードリーダと比較して、
本実施形態によるバーコードリーダのボトムウインドウ
から出射される走査パターンは、その本数も多く、方向
も様々な方向に向けられている。従来例（１）の場合に
は走査線は合計１２本、従来例（２）の場合には走査線
は合計２４本に過ぎない。従って、本実施形態によるバ
ーコードリーダの方がよりバーコードが走査される確率
が高くなり、バーコードの読取性能が高くなる。

【００９９】また、本実施例によるボトムウインドウ５
は、その長さが従来の読取装置よりも長くなっている。
そのため、バーコードを読み取るために物品を通過させ
るボトムウインドウ５の範囲が広くなる。そのため、そ
れだけ読取作業の操作性を高めることができる。図２７
は、従来のバーコードリーダと本実施形態によるバーコ
ードリーダのバーコード読取範囲の大きさの違いを説明
する図面である。図２７に示される読取範囲は、例えば
垂直方向に立てたバーコードを、水平面上で３６０°回
転させた場合に、確実にバーコードを読み取ることがで
きる範囲のことを指している。従来のバーコードリーダ
の場合には、読取窓の大きさは６インチ×６インチであ
り、読取窓の長さが短いため、特に奥行き方向の読取可
能範囲が必然的に狭くなる。そして、読取領域はサイド
ウインドウ４側によっているため、オペレータは物品を
よりサイドウインドウ４に近づけて物品を通過させる必
要があるが、人によってはこの範囲に届かないことがあ
り、読取動作の操作性があまりよくない。これに対し
て、本実施形態によるバーコードリーダは、読取窓は４
インチ×７インチの大きさであるため、奥行き方向の読
取可能範囲がオペレータ側に広くなる。そのため、手が
短いような人でも読取可能範囲内に物品を通過させやす
くなる。

【０１００】なお、物品をバーコード上を通過させる場
合には、読取窓の奥行き方向の長さは長い方が読取窓か
ら出射される走査光が物品を走査する可能性が高くな
る。しかし、幅方向の長さ、つまり物品の通過方向と一
致する方向に関しては、それほど幅がなくても読取性能
に関しては問題がない。一方、サファイアガラスは高価
であり、その価格は面積が広くなるほど高くなる。その
ため、６インチ幅の読取窓はコストの面からも不利であ
り、また不必要な幅を持つことになる。

【０１０１】それに対して、本実施形態による読取窓
は、読取性能を維持するのに必要な４インチ幅を持って
おり、読取性能を低下させることはなく、またガラスの
価格が高くなることを抑えることができるというメリッ
トももつ。図２８は、本実施形態によるバーコードリー
ダにおける、バーコードからの反射光の経路を示す図面
であり、ポリゴンミラー２５にバーコードからの反射光
が入射する所から図示されている。ボトムウインドウか
ら入射した反射光は、ミラー系Ａによって反射された
後、ポリゴンミラー２５に入射する。ポリゴンミラー２
５の反射面によって反射されたバーコードからの反射光
は、凹面鏡３０に入射する。凹面鏡３０によってポリゴ
ンミラー２５からの反射光が反射集光され、検知器Ｂ２
８に受光する。。

【０１０２】一方、サイドウインドウから入射した反射
光は、ミラー系Ｂにより反射された後、ポリゴンミラー
２５に入射する。ポリゴンミラー２５の反射面により、
下方に反射されたバーコードからの反射光は、フレネル
レンズ３２に入射する。フレネルレンズ３２は、ポリゴ
ンミラー２５からの反射光を集光し、底面ミラーＣ３３
に入射させる。底面ミラーＣ３３は、検知器Ａ２９の受
光面に向けて、バーコードからの反射光を反射させる。
図２９は、ポリゴンミラーから最もレーザ光が絞れる位
置までの光路長の関係を示した図面である。図２９にお
いて、ａ−ｂ−ｃ−ｄはサイドウインドウ４から出射さ
れる走査光を示しており、ｅ−ｆ−ｇ−ｈはボトムウイ
ンドウ５から出射される走査光を示している。

【０１０３】ここで、図２９の装置においては、ａ−ｂ
−ｃ−ｄの光路長の方が、ｅ−ｆ−ｇ−ｈの光路長より
も長くなっている。これは、レーザ光源（図示ＬＤ）が
図示左下に設けられているためである。ビームを成形す
るためのレンズやアパチャ（詳細説明は後述）がレーザ
光源に近い位置にある場合には、レーザビームによるバ
ーコードの読取領域はレーザ光源からの距離に依存して
決定される。そのため、レーザ光源のバーコードリーダ
内での取り付け位置が、バーコード読取領域の大きさの
決定に寄与してくる。

【０１０４】図２９の場合には、レーザ光源からビーム
が最も絞れる位置までの距離は、ｄの場合もｈの場合も
等しいが、レーザ光源の配置の関係から、ポリゴンミラ
ー２５を基準にしたａ−ｂ−ｃ−ｄとｅ−ｆ−ｇ−ｈの
２つの光路長が変わってくる。ａ−ｂ−ｃ−ｄとｅ−ｆ
−ｇ−ｈの光路長差は、レーザ光源からポリゴンミラー
までのａ’−ａの光路長と、レーザ光源からミラーａ’
を介したポリゴンミラーまでのａ’−ａ''−ｅの光路長
との差によって吸収されている。なお、図２９の場合に
は、読み取り窓の奥行き方向の長さがそれほど長くない
場合を図示している。

【０１０５】一方、読み取り窓の奥行き方向の長さが長
くなった場合には、ミラーｆを図２９と同じ位置に取り
付けることができない。つまり、読み取り窓の長さが長
くなった分、ミラーｆを図示右側に移動させないと、ミ
ラーｆが走査光の経路を邪魔してしまい、走査光の出射
を妨げてしまうからである。そのため、図３０の場合に
はミラーｆが図２９の装置よりも図示右側に移動されて
いる。レーザ光源から点ｄまでの光路長と点ｈまでの光
路長は等しいが、ミラーｆが図示右側に移動してしまっ
たため、ａ−ｂ−ｃ−ｄの光路長よりもｅ−ｆ−ｇ−ｈ
の光路長の方が長くなる。そのため、図３０の場合には
レーザ光源を図２９と同じ位置に取り付けることができ
ない。

【０１０６】そこで、本実施形態によるバーコードリー
ダでは、レーザ光源をバーコードリーダの図示右側に設
置する。このような光源配置によって、ａ−ｂ−ｃ−ｄ
の光路長とｅ−ｆ−ｇ−ｈの光路長との差を、ａ’−
ａ''−ａとａ’−ｅとの光路長差で吸収させることがで
きる。サイドスキャナ部２は、走査ミラー系等が備えら
れているため、その内部に十分なスペースを取ることが
できない。そのため、レーザ光源の出射光の光路長をか
せぐために、サイドスキャナ部２内でレーザ光を引き回
すことは困難である。本実施形態による装置（図３０）
の場合には、レーザ光源を装置の図示右側に設けること
によって、光路長を調整するためのレーザ光引回しのた
めのスペースを確保することができる。

【０１０７】また、本実施形態の場合には、サイドスキ
ャナ部２に供給されるレーザ光を、ポリゴンミラー２５
の下面を通過させて、ポリゴンミラーの回転軸と交差す
るようにしている。仮にサイドスキャナ部２に供給され
るレーザ光を、ポリゴンミラー２５の上部を通過させた
場合には、サイドスキャナ内部でレーザ光を走査光学系
に導くためのミラー（ミラー系Ｂ）の配置が難しくなる
という問題が生じる。しかし、本実施形態の場合には、
ポリゴンミラーの下をレーザ光を通過させることによっ
て、このような問題の発生を防止している。図３１は、
バーコードからの反射光受光の一例について説明した図
面である。図３１の場合には、ポリゴンミラー２５’に
よって反射された走査光がパターン発生ミラー７１に入
射、下方に反射され、更に底面ミラー７２により上方に
反射されてボトムウインドウ５’から出射される。バー
コードからの反射光は、出射光と同一経路を通ってポリ
ゴンミラー２５’に到達し、検知器７３に向けて反射さ
れる。

【０１０８】ポリゴンミラー２５’からの反射光は、レ
ンズ７４によって集光され、反射面が斜め下方を向けら
れたミラー７５によって下方に反射され、検知器７３に
到達するによって受光される。このようなバーコードリ
ーダの場合には、ミラー７１、底面ミラー７２が配置さ
れている関係上、レンズ７４をポリゴンミラー２５’に
あまり近づけることができない。そのため、バーコード
リーダの奥行き方向の寸法をあまり小さくすることがで
きず、図３１の装置の場合には４５０ｍｍ以上の奥行き
を必要としていた。

【０１０９】面積が広い店舗の場合には、精算カウンタ
の幅は例えば５５０ｍｍ程度の幅にすることができる。
この場合には、バーコードリーダの幅をそれほど抑えな
くとも、精算カウンタにバーコードリーダを設置するこ
とが可能である。しかし面積が狭い店舗、特に日本国内
の店舗の場合には精算カウンタ幅が４５０ｍｍ〜４８０
ｍｍと狭い場合もある。この場合には、図３１のバーコ
ードリーダを精算カウンタに設置することができなくな
る。

【０１１０】図３２は、本実施形態によるバーコードリ
ーダの受光素子の配置を説明した図面である。既に述べ
ている通り、本実施形態による検知器Ｂ２８は、バーコ
ードリーダの底面に設けられている。そして、凹面鏡３
０を用いてポリゴンミラー２５からの反射光を、バーコ
ードリーダの真ん中あたりに折り返すようにして反射し
ている。

【０１１１】一方、ボトムウインドウ５から走査光を出
射するために、ポリゴンミラー２５により反射された走
査光は、上部フレームに取り付けられたミラーａにより
一旦下方に反射された後、例えば凹面鏡３０、ＶＬＤモ
ジュール２１の上に設けられたミラーＺＢ２により上方
に反射される。このように、ボトムウインドウ５から走
査光を出射させるために図３１の底面ミラーに相当する
ミラーを持たず、バーコードリーダの底面には走査光の
発生に寄与する光学系が配置されていない。そのため、
バーコードリーダ底面に検知器Ｂ２８を配置することが
でき、凹面鏡３０を用いてポリゴンミラー２５によって
反射された反射光を内側に折り返して反射することがで
きる。そして、このような光学系配置をしているため、
ボトムウインドウ５の奥行きが７インチと長くなってい
るにもかかわらず、装置の奥行き方向の長さを従来の装
置よりも短くすることができ、図３２の装置の場合には
装置奥行きを４４０ｍｍ以下とすることができる。図３
３は、本実施形態による凹面鏡３０の正面図と側面図で
ある。凹面鏡３０の中心付近には既に述べた通りスルー
ホール３１が設けられている。また、凹面鏡３０は、凹
面鏡をバーコードリーダのフレームに取り付けるための
取り付け金具７５に取り付けられている。取り付け金具
７５はＵ字状に折り曲げられており、取り付け金具７５
の弾性によって凹面鏡３０を図示右側に付勢されてい
る。

【０１１２】凹面鏡３０の焦点は、検知器Ｂの受光面に
合っている必要があるが、各部の取り付け誤差などによ
って凹面鏡３０の焦点が検知器Ｂの受光面から外れてし
まうことがある。本実施形態による凹面鏡は、その水平
方向・垂直方向の取り付け角度を調整可能な機構を備え
る。図３４は、本実施形態によるバーコードリーダの底
面を見た図面である。バーコードリーダ底面には、凹面
鏡の角度を調整するためのネジが合わせて３つ備えられ
ている。調整ネジαは、凹面鏡の垂直方向の位置を合わ
せるためのネジである。また調整ネジβは、凹面鏡の水
平方向の位置を合わせるためのネジである。

【０１１３】図３５は、凹面鏡の角度調整を説明するた
めの図面である。取り付け金具７５の折り返し部７５’
には、両端付近にネジ穴７６が設けられ、中心付近には
支点となる穴７７が設けられている。一方、バーコード
リーダのフレーム４１には、突起７８と２つのバカ穴７
９が設けられている。取り付け金具７５の穴７７は、フ
レーム４１の突起７８にはめ込まれ、凹面鏡３０は突起
７８を中心にして水平方向に回動可能となっている。凹
面鏡３０の水平方向の位置合わせは、支点（突起７８）
を中心にして凹面鏡３０を回動させ、検知器Ｂの受光面
に凹面鏡３０の焦点が位置するように調整した後、調整
ネジβによって取り付け金具７５をフレーム４１に対し
て固定する。

【０１１４】一方、凹面鏡３０は前述の通り取り付け金
具７５の弾性によって、図３５の場合には図示手前側に
付勢されている。調整ネジαの先端は、凹面鏡３０の裏
面に突き当てられている。凹面鏡３０の垂直方向の角度
を調整するためには、調整ネジαの繰り出し量を調整し
て、付勢されている凹面鏡３０を前後方向に移動させ
る。

【０１１５】このような簡易な機構を用いることによっ
て、凹面鏡３０によって反射される光を、検知器Ｂの受
光面に、簡単な作業で合わせることが可能となる。図３
６は、検知器Ａにバーコードからの反射光を入射させる
Ｃミラー３３の上面図と側面図である。Ｃミラー３３の
底面には、取り付け金具８０が取り付けられている。Ｃ
ミラー３３は、装置フレームに対して取り付け金具８０
を介して取り付けられる。取り付け金具８０はＵ字状に
折り曲げられており、Ｃミラー３３は金具の弾性によっ
て下方に付勢されている。Ｃミラー３３の傾きと水平方
向の角度も、調整可能となっている。

【０１１６】図３７は、バーコードリーダの底面を見た
図面であり、調整ネジαと２本の調整ネジβが図示され
ている。調整ネジαはＣミラー３３の傾きを調整するも
のであり、調整ネジαの先端はＣミラー３３の底面に突
き当てられている。調整ネジαの繰り出し量を調整する
ことによッテ、Ｃミラー３３の傾きを調整し、反射光の
反射方向を調整できる。

【０１１７】一方、調整ネジβの先端部は、それぞれ取
り付け金具８０の両端付近に設けられたネジ穴に、バカ
穴を介してねじ込まれている。取り付け金具のネジ穴
は、凹面鏡の取り付け金具と同様の形状をしている。取
り付け金具８０は、凹面鏡の場合と同様に支点を中心に
して水平方向に回動可能となっており、Ｃミラー３３の
向きを調整した後、調整ネジβによって取り付け金具８
０を装置フレームに対して固定する。図３８は、本実施
形態によるバーコードリーダのボトムウインドウ５面に
ついて説明した図面である。ボトムウインドウ５が設け
られた底面８１には、断面形状が三角形をした、装置短
手方向に延びる突起８２が設けられている。

【０１１８】バーコードの読取を行う場合には、バーコ
ードリーダ上の空間を物品を通過させるが、オペレータ
によっては底面に物品を接触させて物品を移動させるこ
とがある。その場合に、ボトムウインドウ５が設けられ
た底面がまっ平らであると、底面と物品との接触面積が
大きくなって物品と底面との摩擦力が大きくなってしま
い、物品を通過させることが容易ではなくなる。

【０１１９】このような問題に対処するために、本実施
形態のバーコードリーダでは、ボトムウインドウ面８１
に突起８２を設け、物品と底面との接触面積を小さくす
ることによって物品と底面８１との摩擦力を低減してい
る。突起８２の延びる方向は、物品の通過方向と一致し
ており、摩擦力の低減をより効果的に実現することがで
きる。

【０１２０】突起８２は、底面８１とともに樹脂モール
ドで形成することができ、その他にも底面に突起を形成
する部材を貼り付けたりしてもよい。また、バーコード
リーダでは、走査線が最も集中しており、最も読取確率
が高くなる位置（最適読取位置）が存在する。本実施形
態では、図３８の突起８２を利用して、最適読取位置が
どの位置にあるのかをオペレータが認識しやすくしてい
る。

【０１２１】最適読取位置に対応する部分（図中８３）
では、突起８２が並べられる間隔を狭くしている。一
方、最適読取位置を外れた部分（図中８４）では、突起
８２の間隔は最適読取位置８３での突起間隔よりも広げ
られている。このようにボトムウインドウ面８１上に設
けられた突起８２の間隔によって最適読取位置を知らせ
ているため、オペレータは最適読取位置がどの位置にあ
るかを容易に認識することができる。

【０１２２】また、小さい物品を通過させる場合などに
は、物品が突起８２の間に落ち込んでしまうなどの問題
が生じ、バーコード読取の操作性が低下する恐れがあ
る。そのため、突起８２の間隔はあまり離れていないこ
とが望ましい。これに対して、最適読取位置については
突起８２の間隔を狭くしているため、物品を最適読取位
置を通過させる際の操作性向上も図ることが可能であ
る。図３９は、プリント基板の一例を示す図面である。
バーコードリーダのプリント基板には、光検知器Ａ、Ｂ
が接続される光検知回路１、２、ＶＬＤモジュールが接
続されるＶＬＤ、モータが接続されるＭｏｔｏｒが備え
られ、これらを介してプリント基板に備えられ制御部が
各部の動作を制御する。またプリント基板には、電源を
供給するための電源ケーブル用コネクタ（図中ｐｏｗｅ
ｒ ｓｕｐｐｌｙ）、読み取られたバーコード情報をＰ
ＯＳターミナル等に転送するためのインターフェース
（Ｉ／Ｆ）ケーブル用コネクタ（図中ＰＯＳｔｅｒｍｉ
ｎａｌ１）、スケール装置に電源を供給するための電源
供給用コネクタ（図中Ｓｃａｌｅ）、ハンドヘルド式の
スキャナを接続可能にするためのコネクタ（図中ハンド
ヘルドスキャナ）等、外部と接続されるコネクタが必要
となる。これらのコネクタは、メインプリント基板（Ｍ
ａｉｎ ＰＣＢ）に備えられることが多い。

【０１２３】従来は、図４０に示されるように、メイン
プリント基板８５はサイドスキャナ部２の背面に、縦向
きに設置されていたが、この場合コネクタ８６が下方を
向いてしまう。そのため、各種コネクタ８６にケーブル
を接続する必要がある場合には、ユーザは接続すべきコ
ネクタ種別を確認するために、図４０に示されるように
バーコードリーダを持ち上げて傾ける必要があった。

【０１２４】しかし、バーコードリーダは精算カウンタ
などに埋め込み式に設置されているため、バーコードリ
ーダを持ち上げて傾ける作業を行うことは非常に困難で
あリ、ケーブル接続の作業性が非常に劣っていた。図４
１は本実施形態によるバーコードリーダのケーブル接続
を説明する図面である。本実施形態によるバーコードリ
ーダは、メインプリント基板８５が装置の底面に、横置
きに配置されており、コネクタ８６も側面を向いてい
る。そのため、ユーザがコネクタ種別を確認する場合に
も、バーコードリーダを水平に設置したままの状態で、
コネクタ８６を確認することができ、コネクタの接続作
業を効率的に行うことができる。

【０１２５】図４２は、本実施形態によるバーコードリ
ーダの背面であり、各種コネクタが横向きに配置されて
いるところを図示したものである。装置背面には、ＤＣ
電源が接続される電源ケーブル接続コネクタ８７、イン
ターフェースコネクタ８８等が備えられている。図４３
は、メインプリント基板８５が搭載された状態のバーコ
ードリーダの裏面を図示した図面である。プリント基板
８５には、図４２にて図示された各種コネクタ８９が取
り付けられている。また、バーコードリーダからは、ポ
リゴンモータに接続されるモータケーブル等が引き出さ
れており（図４４はメインプリント基板８５を取り外し
た状態のバーコードリーダ裏面を示す）、メインプリン
ト基板８５にこれらのケーブルが接続される。図４５ａ
は、レーザモジュールの構成を説明した図面である。レ
ーザモジュールは、半導体レーザ９１、コリメータレン
ズ９２、アパーチャ９３を備えている。半導体レーザ９
１から出射されるレーザ光は所定の発散角により発散し
ているため、コリメータレンズ９２でレーザ光を絞った
後、アパチャ９３によってビームを成形し、バーコード
読取領域にレーザ光が出射される。

【０１２６】ここで、半導体レーザから出射されるレー
ザ光は、図４６に示されるように縦方向と横方向とでそ
の発散性が異なっている。横方向はおよそ５°〜１１°
の発散角を持っているのに対し、縦方向の場合にはおよ
そ２４°〜３７°の発散角を持っている。また半導体レ
ーザは個体差が大きく、上記の発散角も個々の半導体レ
ーザによって大きく違ってくる。

【０１２７】ここで、出射されるレーザ光のビーム形状
は、アパチャ９３の径などに依存しており、アパチャ９
３によってビーム径を成形している。図４５ｂは、アパ
チャによって成形された後に出射されたレーザ光を用い
た場合の、アパチャからの距離とビーム径との関係を図
示した図面である。バーコード読取に最適なビーム径を
５５０μｍとすると、バーコードの読取可能領域は例え
ば図４５ｂに示された範囲となる。ビーム系があまり大
きくなってしまうと、特にバー同士の間隔がせまくバー
幅の狭いバーコードを認識することが出来なくなってし
まい、バーコード読取効率が低下してしまう。そのた
め、読取領域におけるビーム径はできるだけ絞れた方が
望ましい。

【０１２８】ここで、半導体レーザ９１から出射される
レーザ光の縦方向と横方向との発散角が異なることによ
る問題点を図４７を用いて説明する。図４７に示される
ように、例えばビームの発散角が小さい横方向について
は最適なビーム径が得られる場合であっても、縦方向に
ついては発散角が大きいためアパチャ９３に入射するビ
ーム径は大きくなる。アパチャ９３の径はビーム成形を
行うという目的から縦・横同一径となっている。そのた
め、特に縦方向についてはアパチャ９３によってレーザ
光が蹴られてしまい、レーザ光の利用効率が低下してし
まうという問題があった。最も利用効率が悪い場合に
は、せいぜい１８％の利用効率を実現できるに止まって
いた。

【０１２９】単に光利用効率を高めるだけならば、アパ
チャ９３の径を大きくする、コリメータレンズ９２のｆ
値を小さくする（焦点距離を短くする）、あるいは半導
体レーザとコリメータレンズとの距離を話す、などの対
策がある。アパチャ９３の径を大きくすることによっ
て、縦方向の光の蹴られが少なくなり、光利用効率を向
上させることができる。しかし、アパチャ９３の径が大
きいことから、ビーム系をなかなか絞ることができず、
図４８に示されるように最適読取となるビーム径５５０
μｍとなる範囲は、図４５ｂのものよりも範囲が狭くな
り、最もビーム系が絞れる位置が図４５ｂのものよりも
遠い位置となってしまう。そして、横方向については、
アパチャ径が大きくなることによってビームがほとんど
そのままアパチャ９３を通過してしまい、ビームの成形
が実質的にできなくなってしまう。

【０１３０】また、コリメータレンズのｆ値を小さくし
た場合には、ｆ値が大きなレンズを用いた場合よりもよ
り手前でビーム径が最も絞れる。この場合には、図４９
に示されるように、ビームの発散角が大きな縦方向に関
しては、ビーム形状、光使用効率共に理想的なものとす
ることができ、光の利用効率については特に問題はな
い。しかし、発散角が小さな横方向に関しては、アパチ
ャ９３によってビームが殆ど蹴られなくなり、ビーム成
形ができないため、ビーム形状が崩れるという問題が生
じる。そのため、横方向に関しては、ビームは読取空間
よりも手前の空間で結像してしまい、縦方向と横方向と
の結像位置が異なってくるために、読取範囲も狭くなる
（図４８）。

【０１３１】半導体レーザ９１とコリメータレンズ９２
との間隔を離した場合についても、コリメータレンズ９
２のｆ値を小さくした場合と同様の問題が発生する。こ
のように、バーコードの読取を行うためには、レーザ光
の利用効率を高めるとともに、バーコードが最適に読み
取ることができる読取範囲をできるだけ広くする必要が
あった。

【０１３２】本実施形態によるレーザモジュールは、上
記の問題を解決可能とし、バーコード読取のための所定
の分解能を達成できるビーム径を確保しつつ、光量マー
ジンを拡大することができるレーザモジュールを実現し
ている。本実施形態によるレーザモジュールでは、縦方
向・横方向のビーム径を同一径とすることによって、ア
パチャによる蹴られ量を小さくするとともに、最適なビ
ーム径を確保できる範囲を広げている。図５０は、ｆ値
が比較的大きなコリメータレンズを用いた場合の問題点
と、その解決方法について説明した図面である。図５０
のレーザモジュールの場合には、ビームの発散角が小さ
な横方向については、ビーム形状については問題は生じ
ることはなく、またアパチャ９３によるけられに基づく
光使用効率も理想的なものとすることができる。しか
し、ビームの発散角が大きな縦方向に関しては、ビーム
形状については問題はないものの、アパチャによる蹴ら
れ量が多くなり、光使用効率が低下してしまう。

【０１３３】この問題を解決するためには、縦方向のビ
ーム径を、光量を減少させることなく小さく変え、横方
向のビーム径とほぼ同一径とすることができればよい。
図５１は、上記の解決手段の原理的な説明図である。図
５１には、直角プリズム９４が図示されている。この直
角プリズムに対して所定の角度でレーザ光を入射させる
と、直角プリズム９４によってレーザ光が屈折される。

【０１３４】ここで縦方向と横方向のビーム径の比は、
それぞれの発散角の比に等しい。前述の発散角の範囲の
特定の値を用いた場合、縦方向と横方向の発散角の比、
即ちビーム径の比は２. ７：１という値が導き出され
る。そこで、ここでは縦方向のビーム径を、２．７：１
の比で縮小する必要がある。直角プリズム９４によりビ
ームが屈折されると、その屈折角度に応じて直角プリズ
ム９４から出射されるビームの径が変換される。ここ
で、前述の２．７：１のビーム径縮小を実現する例が、
図５１ａに図示されている。

【０１３５】半導体レーザのレーザ光の波長は、例えば
６７０ｎｍのものが使用去れている。また、直角プリズ
ム９４を構成するガラスの屈折率をｎ＝１．５１３４の
ものとし、直角プリズムの角θの角度を３７．８２８°
とした場合、レーザ光を直角プリズム９４の面ａに直角
に入射させたときに、レーザ光は直角プリズム９４の斜
辺の垂線に対して６８．１５°の角度で出射する。ここ
で、図示平面方向が、レーザ光の縦方向に対応してい
る。このとき、コリメータレンズ９２から直角プリズム
９４に入射したビーム径と、直角プリズム９４から出射
するレーザ光の径との比を、図５１ｂに示されるよう
に、２．７：１とすることができる。

【０１３６】なお、横方向については直角プリズム９４
は何ら作用しないため、ビーム径は変換されず、半導体
レーザ９１から出射されたビーム径が維持される。図５
２は、半導体レーザ９１、コリメータレンズ９２、アパ
チャ９３、直角プリズム９４の配置例を図示した図面で
ある。このように、直角プリズムを用いることで縦方向
のビーム径を縮小し、横方向のビーム径と同一（あるい
はほぼ同一）とすることによって、アパチャによる蹴ら
れ光量を低く押さえ、光使用効率を向上させることがで
きる。図５３は、ｆ値の小さなコリメータレンズ（ｆ＝
３．６ｍｍ）を用いた場合の問題を解決するための構成
であり、対象となるレーザモジュールは図４９に図示さ
れたものである。

【０１３７】図４９の場合には、縦方向については問題
が生じず、横方向についてはアパチャ９４が殆ど作用せ
ずビーム成形ができないという問題があった。そこで、
図５３の場合には横方向のビーム径を拡大している。ビ
ーム径の拡大を、１：２．７とする場合、使用される直
角プリズム９４は図５１と同じものでよい。図５１との
相違点は、直角プリズム９４の配置の仕方にある。図５
３の場合には、直角プリズム９４の斜辺に、垂線に対し
て６８．１５°でレーザ光を入射させている。ここで、
図示平面方向がレーザ光の横方向に対応している。これ
によって、横方向のビーム径を２．７倍に拡大すること
ができる。

【０１３８】図５４は、図５３の直角プリズム９４、半
導体レーザ９１、コリメータレンズ９２、アパチャ９３
を配置した状態を示す図面である。図５４に図示される
ように、直角プリズム９４を用いることによって、横方
向のビーム径を拡大することが可能となり、アパチャ９
３に入射するビーム径を、横方向・縦方向ともに同じ大
きさとすることができる。ここで、直角プリズムの角度
の公差や、レーザモジュールとの位置関係に応じては、
直角プリズムから出射されてアパチャに到達するレーザ
光の径が必要以上に大きく（あるいは小さく）なってし
まう可能性があるなど、様々な問題が生じる。

【０１３９】図５５ａは、この問題について説明した図
面である。例えば直角プリズム９４に入射する入射光が
平行光でなかった場合には、レーザ光が焦点を結ぶ位置
は半導体レーザ９１とコリメータレンズ９２との距離関
係によって決まりり、本来はｆ１であるべき焦点位置が
ｆ２となってしまう可能性がある。このような問題は、
図５５ｂに示されるように、直角プリズムによりビーム
が変換される方向に、コリメータレンズ９２をその光軸
を中心にして回転可能とすることによって解決できる。
即ち、コリメータレンズ９２の傾きに応じて、直角プリ
ズムに到達するビーム径を小さくすることができる。そ
のため、特に直角プリズムがレーザモジュールに接着・
固定されており、直角プリズム９４を調整することがで
きないような場合に特に有効である。

【０１４０】コリメータレンズ９２の角度を調整して直
角プリズム９４に到達するレーザ光のビーム径を縮小す
ることによって、アパチャ９３に到達するレーザ光のビ
ーム径拡大を相殺することができる。なお、ここまでは
直角プリズムを用いて説明したが、これは直角プリズム
を用いることによって頂角を最も小さくすることがで
き、レーザモジュール全体を小さくすることができるた
めである。特にレーザモジュールの小型化などを図る必
要がない場合には、図５６に示されるような直角ではな
いプリズムを用いても、何ら差し支えはない。図の場合
には角ａと角ｂとの角度がそれぞれ異なるプリズムが図
示されている。図５７は、プリズム以外の手段を用いた
ビーム径変換例を示した図面である。図５７の場合に
は、シリンドリカルレンズ９５ａ、９５ｂを用いてい
る。シリンドリカルレンズを用いた場合には、直行する
軸のうち一方の軸に関してのみ集光作用を持つため、縦
方向（横方向）のレーザ光のビーム径縮小（拡大）に適
用することができる。

【０１４１】図５７ａは、縦方向のビーム径を縮小する
手段について説明した図面である。図５７ａでは、シリ
ンドリカル凸レンズ９５ａとシリンドリカル凹レンズ９
５ｂとを組み合わせている。レンズの配置の順序は、半
導体レーザ９１に近い順にコリメータレンズ９２、シリ
ンドリカル凸レンズ９５ａ、シリンドリカル凹レンズ９
５ｂの順である。

【０１４２】コリメータレンズ９２により絞られたレー
ザ光は、シリンドリカル凸レンズ９５ａによって縦方向
のみが更に絞られる。横方向はコリメータレンズ９２の
みによって絞られるだけであるが、縦方向はコリメータ
レンズ９とシリンドリカル凸レンズ９５ａとによって絞
られるため、シリンドリカル凸レンズ９５ａによる作用
を受けない横方向のビームとくらべて、縦方向の出射レ
ーザ光は手前で結像してしまう。この状態では、アパチ
ャ９３に入射するビーム径が横方向のビームよりも小さ
くなり、読取空間に出射されたビームの形状が崩れてし
まうという問題が生じる。

【０１４３】このビーム形状の補正手段として、シリン
ドリカル凸レンズ９５ａの後段にシリンドリカル凹レン
ズ９５ｂを設けている。シリンドリカル凹レンズ９５ｂ
によって、シリンドリカル凸レンズ９５ａにより絞られ
たビームの絞られる度合いを小さくする。図５７ａで、
横方向のビームは点線で図示されている。図５７ａに示
されるように、シリンドリカル凸レンズ９５ａ、凹レン
ズ９５ｂの作用によって、アパチャ９３に入射するビー
ム径を、横方向・縦方向ともにほぼ同じ形状にすること
ができる。

【０１４４】一方、図５７ｂは縦方向のビーム径を拡大
する手段について説明した図面である。図５７ｂの場合
には、半導体レーザ９１を出射したレーザ光は、コリメ
ータレンズ９２、シリンドリカル凹レンズ９５ｂ、シリ
ンドリカル凸レンズ９５ａの順で通過して、アパチャ９
３に入射する。図５７ｂで、実線は横方向のビームを、
点線は縦方向のビームをそれぞれ示している。

【０１４５】コリメータレンズ９２で絞られた横方向の
ビームは、シリンドリカル凹レンズ９５ｂにより所定の
倍率で拡大される。一方、縦方向のビームはシリンドリ
カル凹レンズ９５ｂの作用を受けないため、横方向のビ
ームをより絞ることができる。ここで、横方向のビーム
はシリンドリカル凹レンズ９５ｂによって広げられるの
に対し、縦方向のビームはシリンドリカル凹門図９５ｂ
の作用を受けないために、横方向のビームの方がより遠
い位置で結像することとなる。そのため、横方向のビー
ムが読取空間に出射された場合にビーム形状が崩れてし
まう可能性がある。

【０１４６】この対策のために、図５７ｂの場合にはシ
リンドリカル凹レンズ９５ｂの後段にシリンドリカル凸
レンズ９５ａを入れ、ビームの補正を行っている。シリ
ンドリカル凸レンズ９５ａによって、横方向のビームの
広がり度合いを小さく抑える、あるいは集光することに
よって、ビームの収束度合いを横方向・縦方向ともに同
じ程度にすることができる。なお、図５７ａ、ｂの場合
には凹凸２枚のシリンドリカルレンズを用いているが、
図５７ｃに示されるように、２つのシリンドリカルレン
ズを貼り合わせたようなシリンドリカル両面レンズ９５
ｃを用いることも可能である。ただし、この場合には２
つのレンズ面の距離か小さくなり、さらに同一媒質内で
ビーム変換が行われるために、２枚のシリンドリカルレ
ンズを使用する場合と比較して、曲率半径の小さいレン
ズ面を成形する必要がある。図５８は、レーザモジュー
ル２１から出射されたレーザ光を分割し、それぞれ異な
る走査線Ａ、Ｂを発生させるための手段について説明し
た図面である。

【０１４７】レーザモジュール２１から出射されたレー
ザ光は、ビーム分割手段２２によって２本のビームに分
割される。２本のビームは、凹面鏡３０の中心位置に設
けられた小型の反射ミラー３０’によってポリゴンミラ
ー２５に向けて反射される。ポリゴンミラー２５によっ
て反射されたレーザ光は、走査線分割ミラー２６によっ
て反射されて読取窓から出射されて、一方は走査線Ａ、
他方は走査線Ｂとなる。

【０１４８】バーコードからの反射光は、ポリゴンミラ
ー２５によって凹面鏡３０に入射する。走査線Ａに対応
する反射光は、凹面鏡３０によって光検知器Ａに入射
し、走査線Ｂに対応する反射光は凹面鏡３０によって光
検知器Ｂに入射する。図５９は、光分割手段の例を図示
したものである。図５９ａでは、レーザモジュール２１
から出射されたレーザ光は、ハーフミラーによってビー
ムＡとビームＢとに分割される。図５９ｂの場合には、
レーザモジュールから出射されたレーザ光は、ハーフキ
ュープあるいはＰＢＳによってビームＡとビームＢとに
分割される。図６０は、これらのプリズム、分割手段、
コリメータレンズ等を組み込んだ本実施形態によるＶＬ
Ｄモジュールの２面図である。図において、１０１は半
導体レーザであり、１０２はコリメータレンズである。
コリメータレンズ１０２は例えばアルミなどのブロック
１０３内に収められている。ブロック１０３は、図示左
右方向に位置を調整することができ、レーザ光の焦点位
置の調整をこれにより行う。ブロック１０３は、弾性を
持った付勢板１０４により、上方から付勢されており、
これによってブロック１０３の位置が固定されている。

【０１４９】１０５は直角プリズムであり、半導体レー
ザ１０１を出射したレーザ光は、直角プリズム１０５の
斜辺から直角プリズム１０５に入射する。直角プリズム
１０５により屈折されたレーザ光は、アパチャ１０６に
よってビーム成形がなされ、ハーフミラー１０７によっ
てビームＡとビームＢとに分割される。ビームＡは、図
３に示されるように凹面鏡３０のスルーホール３１を通
してポリゴンミラー２５に照射される。一方、ビームＢ
は反射ミラー２３に向けて照射される。図６１は、コリ
メータレンズ１０２が収容されたブロック１０３の２面
図である。図６１ａは上面図を、図６１ｂはコリメータ
レンズ１０２を正面から見た状態の正面図を、それぞれ
示す。

【０１５０】コリメータレンズ１０２は、レーザ光の光
軸に対して所定角度傾けてブロック１０３に取り付けら
れている。半導体レーザには、縦方向・横方向の発散角
の違いとともに、非点格差を持つ。これは、横方向のビ
ームの出射位置と、縦方向のビームの出射位置とがずれ
る減少であり、これによってレーザビームの焦点位置が
ずれたりする問題が生じる。

【０１５１】本実施形態によるコリメータレンズ１０２
は、この非点格差、あるいは図５５に示された問題点を
解決するために、予め所定角度だけ、光軸に対して傾け
て取り付けられている。この取り付け角度は、様々な条
件に基づいて予め定めておけばよい。半導体レーザには
個体差があるが、このコリメータレンズ１０２の取り付
け角度は、個体差があまり問題とはならない、平均的な
半導体レーザに対応できる角度としておけば、ある程度
の効果を達成することができる。

【０１５２】

【発明の効果】上記説明した通り、本発明によれば、特
に底面の読取窓から出射される走査パターンを構成する
走査線本数を従来の装置と比較して増やすことができ
る。これは、走査パターンを発生するミラーの配置など
により実現される。また、本発明では従来の装置と比較
して装置外寸、特に奥行き方向の寸法を小さくすること
ができる。そのため、幅が狭い精算カウンタ等に読取装
置を設置することが可能となる。

【０１５３】本発明では、光学系を構成する光源、走査
手段、集光手段等を装置の中心線上に、光軸があうよう
に配置している。とくに、反射鏡により導かれる光線
を、走査手段の回転軸に交叉するようにしているため、
光線を引き回すための余分なスペースを読取装置内に設
ける必要がなくなり、より装置の小型化を達成すること
が可能となる。また、反射ミラーにより導かれる光線
は、特に走査手段の下面を通過させることができ、装置
の高さを小さくすることができる。

【０１５４】光検知器は装置底面に、あるいは装置側面
に受光面を下に向けて、配置することによって、装置内
の空間を有効に利用し、走査線等の光線の経路をさえぎ
ることがなくなる。そのため、走査線の長さ、方向、角
度等に対する制限を小さくすることができ、バーコード
読取をより効率的に行うことができる走査パターンを実
現できる。

【０１５５】走査パターンを発生するミラーは、装置フ
レームの内側に、特に上下分割可能なフレームの内側に
取り付けることによって、装置内部の空間にミラーを配
置するための機構を設ける必要がなくなり、装置内の空
間の有効利用を図ることが可能となる。更に、従来の読
取装置と比較して読取窓の奥行き長さが大きくなり、コ
ードの読取領域を従来の装置よりも広げることを可能と
したことによって、バーコード読取の確率を従来の装置
よりも向上させることができる。

【０１５６】また、検知器に導かれるコードからの反射
光は、例えば凹面鏡を用いて集光反射しているため、反
射光の光路を折り返してその分装置の長さを短くするこ
とができる。直角プリズム等を用いて半導体レーザの縦
方向・横方向のビーム径の一方を変換し、他方は変換さ
れない構成をとることによって、縦・横それぞれのビー
ム径をほぼ同じ径とすることができ、例えばアパチャに
よる蹴られ量を減少させたりビーム径の崩れを防止する
ことが可能となる。

【０１５７】特に直角プリズムを用いることによって、
レーザモジュールをより小型化させることができる。ま
た、レーザ光源、ビーム径変換手段、ビーム分割手段を
一つのモジュール内に収納することによって、各部の光
軸合わせの作業を行う必要もなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態によるバーコードリーダ
の斜視図

【図２】 一実施形態によるバーコードが精算カウンタ
に設置された状態を示す図面

【図３】 一実施形態によるバーコードの側面断面図

【図４】 一実施形態のバーコードリーダによるバーコ
ード読取範囲

【図５】 一実施形態によるバーコードリーダの外寸

【図６】 一実施形態によるバーコードリーダの光学系
ダイアグラム

【図７】 一実施形態によるバーコードのカバーを取り
外した状態

【図８】 図８のバーコードリーダの上面・側面図

【図９】 下部フレームの斜視図

【図１０】下部フレームの上面図

【図１１】下部フレームの側面図

【図１２】上部フレーム並びに下部フレームを取り外し
た状態の斜視図

【図１３】ミラーフレームの４面図

【図１４】ミラーフレームと取り付けられるミラー

【図１５】一実施形態によるバーコードの光学系配置を
示す側面断面図

【図１６】ボトムスキャナ部の走査光の経路を示すダイ
アグラム

【図１７】サイドスキャナ部の走査光の経路を示すダイ
アグラム

【図１８】ボトムウインドウから出射される走査パター
ン

【図１９】ボトムウインドウから出射される走査パター
ンからそれぞれ一本の走査光を抜き出した図面

【図２０】サイドウインドウから出射される走査パター
ン

【図２１】走査パターンの出射を示す図面

【図２２】光源から出射された光線がポリゴンミラーに
より反射されるまでの光線経路を示した装置側面断面図

【図２３】光源から出射された光線がポリゴンミラーに
より反射されるまでの光線経路を示した装置斜視図

【図２４】ボトムスキャナ部より出射される走査光の経
路を示す装置側面断面図

【図２５】サイドスキャナ部より出射される走査光の経
路を示す装置側面断面図

【図２６】一実施形態によるバーコードリーダと従来の
バーコードリーダのボトムウインドウから出射される走
査パターンの比較

【図２７】一実施形態によるバーコードリーダと従来の
バーコードリーダの走査・読取範囲の比較

【図２８】バーコードからの反射光の経路を示す装置側
面断面図

【図２９】光源配置とそれぞれの光路を示す図面

【図３０】光源配置とそれぞれの光路を示す図面

【図３１】従来の受光手段配置と読取範囲・装置奥行き
を示す図面

【図３２】一実施形態の受光手段配置と読取範囲・装置
奥行きを示す図面

【図３３】凹面鏡の二面図

【図３４】凹面鏡角度の調整ネジ配置

【図３５】凹面鏡のフレームへの取り付けと角度調整を
示す図面

【図３６】底面ミラーの二面図

【図３７】底面ミラーの角度調整ネジ配置

【図３８】ボトムウインドウ面に設けられた突起

【図３９】プリント基板の一例

【図４０】従来のバーコードリーダのプリント基板配置

【図４１】一実施形態のバーコードリーダのプリント基
板配置

【図４２】バーコードリーダの背面・各種コネクタ配置
例

【図４３】プリント基板が取り付けられたバーコードリ
ーダ裏面

【図４４】プリント基板が取り付けられる前のバーコー
ドリーダ裏面

【図４５】レーザモジュールとバーコード読取領域

【図４６】半導体レーザのビーム径の違い

【図４７】アパーチャによるビームのけられ

【図４８】けられ防止対策を行った場合のバーコード読
取領域の変化

【図４９】ｆ値が小さいコリメータレンズを用いた場合
の問題点

【図５０】ｆ値が大きいコリメータレンズを用いた場合
の問題点

【図５１】直角プリズムを用いたビーム径変換

【図５２】直角プリズムを用いたレーザモジュール

【図５３】直角プリズムを用いたビーム径変換

【図５４】直角プリズムを用いたレーザモジュール

【図５５】コリメータレンズを回転させた場合の読取領
域変化

【図５６】直角プリズム以外のプリズム例

【図５７】シリンドリカルレンズを用いたビーム径変換

【図５８】レーザ光を分割して二本の走査光を発生させ
るバーコードリーダの一例

【図５９】ビーム分割手段の例

【図６０】一実施形態によるＶＬＤモジュール

【図６１】コリメータレンズを収容するブロック

【図６２】従来のバーコードリーダ

【図６３】従来の二面読取窓を持つバーコードリーダ
（１）

【図６４】従来の二面読取窓を持つバーコードリーダ
（２）

【図６５】精算カウンタの上面図

【図６６】二面バーコードリーダのバーコード読取領域 図において、１はバーコードリーダ、２はサイドスキャ
ナ部、３はボトムスキャナ部、４はサイドウインドウ、
５はボトムウインドウ、２１はＶＬＤモジュール、２２
はハーフミラー、２３、２４は反射ミラー、２５はポリ
ゴンミラー、２６、２７は走査パターンを発生するミラ
ー系、２８、２９は光検知器、３０は凹面鏡、３２はフ
レネルレンズ、３３は底面ミラー、４１は下部フレー
ム、４２は上部フレーム、４３はサイドスキャナのカバ
ー部、４４はサイドスキャナのミラーフレーム、８２は
ボトムウインドウ面に設けられた突起、９１はレーザ光
源（半導体レーザ）、９２はコリメータレンズ、９３は
アパーチャ、９４は直角プリズム、９５はシリンドリカ
ルレンズである。

フロントページの続き (72)発明者 綿貫 洋 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 山崎 行造 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

Claims (33)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】読取窓から出射される走査光を物品に照射
   し、物品からの反射光を検出することよって物品に付さ
   れたコードを読み取る読取装置において、 ほぼ水平に設けられ、上方に第一の走査光を出射する第
   一の読取窓と、 前記第一の読取窓に対してほぼ直立した位置に設けら
   れ、水平方向に前記第一の走査光と交わるように第二の
   走査光を出射する第二の読取窓と、 光線を出射する光源と、 前記光源から出射される光線を分割する分割手段と、 駆動手段によって回転駆動され、複数の反射面を持ち、
   前記分割手段により分割された光線がそれぞれ異なる方
   向から入射し、前記それぞれの光線を前記反射面で反射
   して走査する回転走査手段と、 前記回転走査手段により反射された光線の一方を反射し
   て、前記第一の読取窓から出射する第一の走査光反射手
   段と、 前記回転走査手段により反射された光線の他方を反射し
   て、前記第二の読取窓から出射する第二の走査光反射手
   段と、 前記分割手段により分割された光線の一方を、前記回転
   走査手段に導入する反射手段と、 前記第一の読取窓から入射する物品よりの反射光を検出
   する第一の検知器と、 前記第二の読取窓から入射する物品よりの反射光を検出
   する第二の検知器と、 前記第一の検知器に向けて前記反射光を集光させる第一
   の集光手段と、 前記第二の検知器に向けて前記反射光を集光させる第二
   の集光手段と、 を備え、 前記光源、回転走査手段、第一の検知器、第二の検知
   器、第一の集光手段、第二の集光手段並びに反射手段
   は、同一軸線上に配置されることを特徴とする、読取装
   置。
2. 【請求項２】前記読取装置において、前記反射手段は第
   一の反射手段と第二の反射手段とよりなり、 前記第一の反射手段は、前記分割手段により分割された
   光線の一方を、該光線が前記回転走査手段の回転軸と交
   叉する位置を通過するように前記第二の反射手段に反射
   し、 前記第二の反射手段は、前記第一の反射手段により反射
   された光線を、前記回転走査手段に向けて反射すること
   を特徴とする、請求項１記載の読取装置。
3. 【請求項３】前記第一の反射手段により反射された光線
   は、前記回転走査手段の下を通して前記第二の反射手段
   に導かれることを特徴とする、請求項２記載の読取装
   置。
4. 【請求項４】前記集光手段の少なくとも一方は、前記光
   源と前記回転走査手段との間に、前記光源から出射され
   る光線の光軸に交叉するように配置され、その反射面が
   前記回転走査手段側を向いた凹面鏡であり、 該凹面鏡には、前記光源から出射される光線が通過する
   スルーホールが設けられることを特徴とする、請求項１
   記載の読取装置。
5. 【請求項５】前記第一の検知器は、装置底面に、その受
   光面が前記凹面鏡の反射面に対向する側を向くように配
   置されることを特徴とする、請求項４記載の読取装置。
6. 【請求項６】前記集光手段の少なくとも一方は、前記回
   転走査手段と前記検知器との間に配置されるレンズであ
   り、物品からの反射光を前記検知器の受光面に集光させ
   ることを特徴とする、請求項１記載の読取装置。
7. 【請求項７】前記第二の検知器は、その受光面が装置下
   部を向いて設置されているとともに、 前記第二の集光手段は、前記回転走査手段と前記検知器
   との間に配置され、物品からの反射光を集光するレンズ
   であり、 前記第二の集光手段と前記第二の検知器との間に配置さ
   れ、反射面が上方に向けられ、前記第二の集光手段によ
   り集光された反射光が前記第二の検知器の受光面に入射
   するように前記集光反射光を反射する反射鏡を備えたこ
   とを特徴とする、請求項１記載の読取装置。
8. 【請求項８】前記第一の走査光反射手段と、前記第二の
   走査光反射手段とは、前記回転走査手段を中心にして、
   互いに対向しあう位置に配置されることを特徴とする、
   請求項１記載の読取装置。
9. 【請求項９】読取窓から出射される走査光を物品に照射
   し、物品からの反射光を検出することよって物品に付さ
   れたコードを読み取る読取装置において、 光線を出射する光源と、 駆動手段によって回転駆動され、複数の反射面を持ち、
   前記光源より出射された光線が入射し、前記光線を前記
   反射面で反射して走査する回転走査手段と、 前記回転走査手段により反射された光線を反射して、前
   記読取窓から出射する走査光反射手段と、 前記読取窓から入射する物品よりの反射光を検出する検
   知器と、 前記検知器に向けて前記反射光を集光させる集光手段
   と、 を備え、 前記検知器は、その受光面を装置側方に向けて、該装置
   底面に配置され、 前記集光手段は前記検知器の受光面に対向するように配
   置されていることを特徴とする、読取装置。
10. 【請求項１０】前記集光手段は、前記光源と前記回転走
    査手段との間に、前記光源から出射される光線の光軸に
    交叉するように配置され、その反射面が前記回転走査手
    段側を向いた凹面鏡であり、 該凹面鏡には、前記光源から出射される光線が通過する
    スルーホールが設けられることを特徴とする、請求項９
    記載の読取装置。
11. 【請求項１１】読取窓から出射される走査光を物品に照
    射し、物品からの反射光を検出することよって物品に付
    されたコードを読み取る読取装置において、 光線を出射する光源と、 駆動手段によって回転駆動され、複数の反射面を持ち、
    前記光源より出射された光線が入射し、前記光線を前記
    反射面で反射して走査する回転走査手段と、 前記回転走査手段により反射された光線を反射して、前
    記読取窓から出射する走査光反射手段と、 前記読取窓から入射する物品よりの反射光を検出する検
    知器と、 前記検知器に向けて前記反射光を集光させる集光手段
    と、 を備え、 前記検知器は、その受光面を装置下方に向けて、該装置
    の側面に配置されることを特徴とする、読取装置。
12. 【請求項１２】前記集光手段は、前記回転走査手段と前
    記検知器との間に配置されるレンズであり、物品からの
    反射光を前記検知器の受光面に集光させることを特徴と
    する、請求項１１記載の読取装置。
13. 【請求項１３】前記集光手段は更に、前記集光手段と前
    記検知器との間に配置され、反射面が上方に向けられ、
    前記集光手段により集光された反射光が前記検知器の受
    光面に入射するように前記集光反射光を反射する反射鏡
    を備えたことを特徴とする、請求項１２記載の読取装
    置。
14. 【請求項１４】読取窓から出射される走査光により物品
    を走査し、物品からの反射光を検出して物品に付された
    コードを読み取る読取装置において、 駆動手段により回転駆動され、複数の反射面を備え、そ
    れぞれ複数の方向から入射する光線を前記反射面により
    反射して走査する回転走査手段と、 ほぼ水平方向に設けられ、前記回転走査手段による走査
    光の一方を、第一の走査光として上方に向けて出射する
    第一の読取窓と、 前記第一の読取窓に対してほぼ直立する位置に設けら
    れ、前記回転走査手段による走査光の他方を、第二の走
    査光としてほぼ水平方向に出射する第二の読取窓とを備
    え、 前記回転走査手段の反射面から前記第一の走査光が最も
    収束する位置までの距離が、前記回転走査手段の反射面
    から前記第二の走査光が最も収束する位置までの距離よ
    りも大きくなるように構成されることを特徴とする、読
    取装置。
15. 【請求項１５】前記読取装置は、 単一の光源と、前記光源から出射される光線を分割して
    前記回転走査手段にそれぞれ異なった方向から入射させ
    る手段と、を備え、 前記回転走査手段の反射面から前記第一の走査光が最も
    収束する位置までの距離が、前記回転走査手段の反射面
    から前記第二の走査光が最も収束する位置までの距離よ
    りも大きくなるような位置に前記光源を配置したことを
    特徴とする、請求項１４記載の読取装置。
16. 【請求項１６】走査光を物品に照射して走査し、物品か
    らの反射光を検出して物品に付されたコードを読み取る
    読取装置において、 光源と、光源から出射される光線を走査する走査手段
    と、 ほぼ水平方向に設置され、前記走査手段により走査され
    る走査光を上方に出射する読取窓とを備え、 前記読取窓は、装置の奥行き方向に長く装置幅方向に短
    い透明板により構成され、 前記読取窓からは、複数の方向に走査される複数の走査
    光が出射されることを特徴とする読取装置。
17. 【請求項１７】前記読取装置において、前記読取窓は奥
    行き方向が７インチ、装置幅方向が４インチの大きさで
    あることを特徴とする、請求項１６記載の読取装置。
18. 【請求項１８】読取窓から走査光を出射して物品を走査
    し、物品からの反射光を検出して物品に付されたコード
    を読み取る読取装置において、 光源と、 複数の反射面を備え、光源から出射される光線を走査す
    る回転走査手段と、 前記回転走査手段により走査された走査光を、上方に出
    射する第一の読取窓と、 前記第一の読取窓に対してほぼ直立した位置に設けら
    れ、前記回転走査手段により走査された走査光を水平方
    向に出射する第二の読取窓と、を備えるとともに、 該読取装置を構成し、上下方向に分割可能な筐体の上部
    筐体の側面に、その反射面が斜め下方に向けられ、前記
    回転走査手段により走査された走査光を下方に反射する
    複数枚の第一の反射鏡が設けられ、 前記筐体のうち下部筐体の側面に、その反射面が斜め上
    方に向けられ、前記上部筐体に設けられた反射鏡により
    反射された反射光を、前記第一の読取窓に向けて反射す
    る複数枚の第二の反射鏡と、その反射面が斜め上方に向
    けられ、前記回転走査手段により走査された走査光を上
    方に反射する複数枚の第三の反射鏡とが設けられ、 前記第二の読取窓が取り付けられ、前記下部筐体に取り
    付けられるカバー部に、その反射面が斜め下方に向けら
    れ、前記第三の反射鏡により反射された走査光が前記第
    二の読取窓から水平方向に出射されるように反射する複
    数枚の第四の反射鏡とを備えたことを特徴とする、読取
    装置。
19. 【請求項１９】読取窓から走査光を出射して物品を走査
    し、物品からの反射光を検出して物品に付されたコード
    を読み取る読取装置において、 光源と、 複数の反射面を備え、光源から出射される光線を走査す
    る回転走査手段と、 前記回転走査手段により走査された走査光を出射する読
    取窓と、 該読取装置を構成し、上下方向に分割可能な筐体の上部
    筐体の側面に、その反射面が斜め下方に向けられ、前記
    回転走査手段により走査された走査光を反射する複数枚
    の第一の反射鏡が設けられ、 前記筐体のうち下部筐体の側面に、その反射面が斜め上
    方に、前記第一の反射光に向かい合わせとなるように向
    けられ、前記上部筐体に設けられた反射鏡により反射さ
    れた反射光を、前記読取窓に向けて反射する複数枚の第
    二の反射鏡が設けられたことを特徴とする、読取装置。
20. 【請求項２０】読取窓から走査光を出射して物品を走査
    し、物品からの反射光を検出して物品に付されたコード
    を読み取る読取装置において、 光源と、 複数の反射面を備え、光源から出射される光線を走査す
    る回転走査手段と、 前記回転走査手段により走査された走査光を出射する読
    取窓と、 該読取装置を構成し、上下方向に分割可能な筐体の下部
    筐体の側面に、その反射面が斜め上方に向けられ、前記
    回転走査手段により走査された走査光を反射する複数枚
    の第一の反射鏡が設けられ、 前記筐体のうち上部筐体の側面に、その反射面が斜め下
    方に向けられ、前記下部筐体に設けられた反射鏡により
    反射された反射光を、前記読取窓に向けて反射する複数
    枚の第二の反射鏡が設けられ、 前記読取窓からほぼ水平方向に走査光が出射されること
    を特徴とする、読取装置。
21. 【請求項２１】少なくとも上方に走査光を出射する読取
    窓を備え、前記走査光により読取窓上を通過する物品を
    走査して物品に付されたコードを読み取る読取装置にお
    いて、 前記読取窓が設けられた読取装置上面に、前記上面に接
    触しながら通過する物品と上面との摩擦を低減する突起
    が備えられたことを特徴とする、読取装置。
22. 【請求項２２】前記突起は、物品の通過方向に沿った方
    向に直線状に延びる溝様の部位を形成するように前記上
    面に備えられたことを特徴とする、請求項２１記載の読
    取装置。
23. 【請求項２３】前記突起は、その上端がほぼ三角形に形
    成されることを特徴とする、請求項２１記載の読取装
    置。
24. 【請求項２４】前記読取装置において、前記コードの読
    取に最も適した位置に設けられた突起は、隣接する突起
    との間隔が狭くなるように配置され、それ以外の位置に
    設けられた突起は読取最適位置に設けられた突起の間隔
    よりも広い間隔で配置されることを特徴とする、請求項
    ２１記載の読取装置。
25. 【請求項２５】制御部、装置に電源を供給するためのコ
    ネクタ、信号の入力あるいは出力を行うコネクタ等を備
    えるプリント基板を装置底面に備え、前記各コネクタ
    は、装置背面の底面付近に、装置の水平方向を向くよう
    に設けられていることを特徴とする、電子装置。
26. 【請求項２６】半導体レーザ光源と、 前記レーザ光源から出射されるレーザ光線を集光する集
    光手段と、 前記集光手段を出射したレーザ光線の直行する軸のう
    ち、一方の軸に対応する光線径を変換する手段と、を備
    えたことを特徴とする、レーザモジュール。
27. 【請求項２７】前記レーザモジュールは、更に前記レー
    ザ光線を分割する分割手段を備えたことを特徴とする、
    請求項２６記載のレーザモジュール。
28. 【請求項２８】前記レーザモジュールにおいて、 前記変換手段は、変換すべき光線径に対応した頂角を持
    つプリズムであり、 前記プリズムに入射した光線を所定の方向に屈折させる
    ことによって前記光線径を変換することを特徴とする、
    請求項２６記載のレーザモジュール。
29. 【請求項２９】前記レーザモジュールにおいて、 前記変換手段はシリンドリカルレンズであることを特徴
    とする、請求項２６記載のレーザモジュール。
30. 【請求項３０】前記レーザモジュールにおいて、 前記シリンドリカルは、凹面のシリンドリカルレンズと
    凸面のシリンドリカルレンズとにより構成されることを
    特徴とする、請求項２６記載のレーザモジュール。
31. 【請求項３１】前記レーザモジュールにおいて、 前記シリンドリカルレンズは一方に凹面を備え、他方に
    凸面を備えた両面シリンドリカルレンズであることを特
    徴とする、請求項２６記載のレーザモジュール。
32. 【請求項３２】前記レーザモジュールにおいて、 前記集光手段の光軸に対してその角度が調整可能である
    ことを特徴とする、請求項２６記載のレーザモジュー
    ル。
33. 【請求項３３】半導体レーザ光源と、 前記レーザ光源から出射されるレーザ光線を集光する集
    光手段とを備え、 前記集光手段は、該レーザモジュール内で光軸に沿った
    方向に位置を動かすことができるブロック内に、レーザ
    光の光軸に対して傾けられて取り付けられることを特徴
    とする、レーザモジュール。