JPS61217875A - 光学的読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、レーザビーム光等の情報用ビーム光を用いて
被走査面を走査し、その被走査面に記録されているバー
コード等の記録情報を光学的に読み取る光学的読取装置
に関する。

〈従来の技術〉 従来から、レーザ光源から射出される情報用ビーム光を
走査用回転多面鏡に導き、その走査用回転多面鏡の回転
方向に情報用ビーム光を振らせて。

バーコード等が記録されている被走査面を走査し、その
被走査面において反射された反射情報ビーム光を集光し
て光電変換素子に導き、光電変換して被走査面に記録さ
れている記録情報を光学的に読取る光学的読取装置が知
られている（特開昭５３−１５２２４６号公報参照）。

この従来の光学的読取装置には、その集光手段として、
被走査面において反射された反射情報ビーム光を光電変
換素子の受光面上に集光結像させる集光レンズを備えて
、被走査面の走査方向いずれの箇所が情報ビーム光によ
って照明されているか否かにかかわらず、走査全域にわ
たる範囲内の光を反射情報ビーム光として集光レンズに
よって集光する走査域全域集光方式のものと、反射情報
ビーム光を再度走査用回転多面鏡で反射させて光電変換
素子に導くように構成し、情報ビーム光により照明され
ている被走査面箇所からの反射情報ビーム光のみを受光
するようにした照明箇所光集光方式のものがある。

この照明箇所光集光方式を採用した装置としては、レー
ザ光源と走査用回転多面鏡との間に、光路分割のための
孔あきミラーを配置し、孔あきミラーの孔部を通して情
報ビーム光を投影するとともに、被走査面で反射された
反射情報ビーム光を走査用回転多面鏡及び孔あきミラー
で反射させて光電変換素子に導くように構成している。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、従来の走査域全域集光方式の光学的読取装置
は反射情報ビーム光以外の外光も反射情報ビーム光とし
て取り込む構成となっているために、周囲の外光がノイ
ズ分として取り込まれ、室内照明光等による被走査面の
周囲照度が大きいと、周囲照度による影響を受けて反射
情報ビ°−ム光を信号として読み取ることが不能となる
不具合がある。また、照明箇所光集光方式を採用した従
来の装置では、孔あきミラーから被走査面までの間にお
いて情報用ビーム光の走査用光路と反射光路とが同一で
あり、投影される情報用ビーム光の孔あきミラ一孔部に
よる回折光、走査用回転多面鏡及びその他の光学部品に
よる散乱光がノイズ分として直接光電変換素子に導かれ
るという不具合がある。また、孔あきミラーの反射面を
介して反射情報ビーム光を受光するため、光電変換素子
に導かれる反射情報ビーム光の光量が制限される不具合
がある。

さらに、投影される情報用ビーム光を複数の走査ビーム
に分は被走査面で複数の走査軌跡を描かせるために走査
用光路内に反射プリズム等の光学部材を配置した場合、
こへれらの光学部材によっ℃も受光する反射情報ビーム
光が制限を受け、受光する反射情報ビーム光の光量レベ
ルをあげることば国是どなる。そこで、情報用ビーム光
を反射して被走査面に導く走査用回転多面鏡と、前記走
査用回転多面鏡に同期して回転されかつ前記被走査面に
おいて反射された反射情報ビーム光を光電変換素子に導
く集光用回転多面鏡とを設け、情報用ビーム光射出光源
から荊記走査用回転多面鏡を介して前記被走査面までの
走査用光路と前記被走査面から前記集光用回転多面鏡を
介して光電変換素子までの反射光路とを異ならせて、被
走査面の現に照明されている被走査面照明箇所において
反射された反射情報ビーム光を集光する構成として、反
射情報ビーム光の分離光学手段に基づくノイズの増大を
低減する構成とすることが考えられるが、その場合に、
走査用回転多面鏡において反射された情報ビーム光を集
束させて被走査面に導くビーム集光用レンズとは別に反
射光を集光するためのレンズを設けなければならないの
で、光学系が複雑となる。

〈発明の目的〉 本発明は、上記従来技術の有する問題点に鑑みてなされ
たもので、その目的は、反射情報ビーム光に混入するノ
イズ分を減少させ、かつ、受光する反射情報ビーム光の
光量レベルをあげ信号・ノイズ比（Ｓ／Ｎ）を従来に較
べて大きくとることができ、かつ、コンパクトな構成の
光学的読取装置を提供することにある。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明の光学的読取装置は、情報用ビーム光を反射して
被走査面に導く走査用回転多面鏡と、前記走査用回転多
面鏡に同期して回転されかつ前記被走査面において反射
された反射情報ビーム光を光電変換素子に導く集光用回
転多面鏡と、前記走査用回転多面鏡において反射された
情報ビーム光を被走査面に集束させるビーム集光用レン
ズとを有し、情報用ビーム光射出光源から前記走査用回
転多面鏡を介して前記被走査面までの走査用光路と前記
被走査面から前記集光用回転多面鏡を介して光電変換素
子までの反射光路とが異ならされ、前記ビーム集光用レ
ンズが走査用光学系と反射用光学系とに共用されて前記
被走査面において反射された反射情報ビーム光を略平行
光束に変換して前記集光用回転多面鏡に導くことを特質
とするものである。

〈作　用〉 このものによれば、情報用ビーム光は、走査用回転多面
鏡の反射面によりその回転方向に振られながら被走査面
に導かれ、被走査面の走査がされる。被走査面の現に照
明されている被走査面照明箇所において反射された反射
情報ビーム光は、情報用ビーム光射出光源から走査用回
転多面鏡を介して被走査面までの走査用光路とは異なる
反射光路を通って集光用回転多面鏡に導かれ、その集光
用多面鏡により光電変換素子が存在する方向に偏向され
て光電変換素子に導かれる。

〈実施例〉 第１図は、光学式読取装置に光学系を示すもので、ｌは
駆動モータ、２はその回転軸であって。

回転軸２には、走査用光学系の一部を構成する走査用回
転多面鏡３と反射光学系の一部を構成する集光用回転多
面鏡４とが一体に取り付けられている。走査用回転多面
鏡３は、第２図に示すように。

八角柱形状とされ、側面に平行反射面３８〜３ｄと、上
方傾斜反射面３ｅ、　３ｆと下方傾斜反射面３ｇ、　３
ｈとを有している。平行反射面と上方傾斜反射面と下方
傾斜反射面とは、走査用回転多面鏡３の回転方向に交互
に形成されており、平行反射面３ａと平行反射面３ｂ、
平行反射面３ｃと平行反射面３ｄ、上方傾斜反射面３ｅ
と上方傾斜反射面３ｆ、下方傾斜反射面３ｈと下方傾斜
反射面３ｇは、各々出力軸２を境に反対位置に存してい
る。この走査用回転多面鏡３は。

情報用ビーム光をその回転方向に振らせて、被走査対象
物５の被走査面５ａを走査する機能を有する。

この被走査面５ａには、第３図に示すように、たとえば
バーコード５ｂが記録されている。

情報用ビーム光は、ここではレーザビーム光とされてお
り、第４図において、６は情報用ビーム光射出光源とし
てのレーザ光源であり、このレーザ光［６から射出され
たレーザビーム光は１反射ミラー７により反射されて走
査用回転多面鏡３の反射面に導かれるものとなっており
、この第４図において、矢印Ａは走査用回転多面鏡３の
回転方向、矢印Ｂはレーザビーム光の走査方向である。

走査用回転多面鏡３と被走査対象物５との間には。

ビーム集光用レンズ８が設けられており、符号ａはその
先軸である。このビーム集光用レンズ８は。

レーザビーム光を被走査面５ａ上に集束させる機能を有
すると共に、被走査面５ａ上において反射された反射レ
ーザビーム光を略平行光束として集光用回転多面鏡４に
導く機能を有する。集光用回転多面鏡４は、八角柱形状
とされて、側面に平行反射面４８〜４ｈを有しており、
この集光用回転多面＠４は、集光レンズ９、スリット板
１０を介して反射レーザビーム光１０を光電変換素子Ｉ
Ｉに導く機能を有しており、反射ミラーは反射レーザビ
ーム光の反射光路よりも上方に設けられて、反射レーザ
ビーム光を阻害しないようになっている。この集光用回
転多面＠４は、走査用回転多面鏡３と同期回転されるも
ので、その各反射面がレーザビーム光によって照明され
ている被走査照明箇所の方向を常時向くようにされてい
る。前述したスリット板１０は走査方向に対して直角な
方向でしかも走査領域に対して充分に幅が小さなスリッ
トが設けられており、ノイズとなる周囲の外光を遮断し
、走査照明箇所からの光のみを光電変換素子１１に導く
機能を有している。このように外光遮断用絞りをスリッ
ト状にすることにより、後述するように走査用回転多面
鏡３により斜めの走査が行なわれても常に走査照明箇所
からの光を光電変換素子１１に導くことができる。

平行反射面３ａ、３ｂは、第６図に示すように、レーザ
ビーム光を水平方向に反射してそのままビーム集光用レ
ンズ８に導く機能を有しており、上方傾斜反射面３ａ、
　３ｆは、第７図に示すように、レーザビーム光を上方
に向けて反射して、反射プリズム１２に導く機能を有し
ており、下方傾斜面３ｇ。

３ｈは、第８図に示すように、レーザビーム光を下方に
向けて反射して１反射プリズム１３に導く機能を有して
いる。上方傾斜反射面３ａ、　３ｆはレーザビ−ム光の
入射方向を一定として、その走査用回転多面鏡３の回転
中に見かけの傾き角が逐時変化するために、第３図に示
すように、平行反射面３８〜３によって得られる走査軌
跡Ｘに対して斜めの走査軌跡Ｙを描かせる機能を有し、
下方傾斜反射面３ｇ、３ｈは、レーザビーム光の入射方
向を一定としてその走査用回転多面１１ｔ３の回転中に
、平行反射面３８〜３ｄによって得られる走査軌跡Ｘに
対して斜めの走査軌跡Ｚを描かせる機能を有しており、
反射プリズム１２．１３は、走査軌跡ｘ、ｙ、ｚが互い
に交差するようにして、光学的に配置されている。

これによって、バーコード５ｂが走査軌跡に対して傾む
いて配置されている場合にあっても正確な読取りが可能
である。なお、集光用回転多面鏡４を走査用回転多面鏡
３と同一形状の反射面で構成した場合には、前述したス
リット板１ｏのがわりにピンホール板を使用することが
でき、ノイズとなる外光をより有効的に遮断することが
できる。

このものによれば、走査用回転多面鏡３と集光用回転多
面鏡４とが同期回転されるので、レーザビーム光によっ
て照明されている被走査面照明箇所からの反射レーザビ
ーム光を集光することができると共に、レーザ光源６か
ら走査用回転多面鏡３を介して被走査面５ａまでの走査
用光路と被走査面５ａから集光用回転多面ｔＩｔ４を介
して光電変換素子１１までの反射光路とが異なる構成と
されているので、異なる光路を通って反射レーザビーム
光を光電変換素子１１に導くことができることになり、
走査用光路と反射光路とが同一である場合に反射レーザ
ビーム光を走査用光路から分離する光学的手段が不要と
なって、走査用光路と反射光路との一部が少なくとも同
一であることに基づくノイズ分を低減できる。また、ビ
ーム集光用レンズ８が被走査面５ａにレー・ザビーム光
を集束させる機能と反射レーザビーム光とを集光する機
能の両方を有するので、光学的読取装置の小型化を図る
ことができる。

以上実施例においては、走査用回転多面鏡３と集光用回
転多面鏡４とを同一のモータｌの回転軸２に別々に取り
付けて、同期回転させる構成としたが、各別にモータを
設けて、その各回転軸に別々に取り付けて、同期回転さ
せる構成とすることもできる。また、実施例においては
、走査用回転多面鏡３と集光用回転多面鏡４とを別体に
構成したが、一体の構成とすることもできる。

〈発明の効果〉 本発明は以上説明したように、情報用ビーム光によって
照明されている被走査面照明箇所からの反射情報ビーム
光を集光する構成の光学的読取装置において、情報用ビ
ーム光射出光源から走査用回転多面鏡を介して被走査面
までの走査用光路と。

被走査面から集光用回転多面鏡を介して光電変換素子ま
での反射光路とを異なる構成としたので。

走査用光路と反射光路とが同一であることに基づくノイ
ズ分を低減でき、信号・ノイズ比を大きくとることがで
きるという効果を奏する。かつ、その場合であっても、
ビーム集光用レンズが、走査用光学系と反射光学系とに
共用されて、被走査面において反射された反射情報ビー
ム光を略平行光束に変換して集光用回転多面鏡に導くこ
ととじたので、その構成もコンパクトである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光学的読取装置の光学系の側面図
、第２図は第１図に示す走査用回転多面鏡の斜視図、第
３図は第１図に示す被走査面に記録されているバーコー
ドの配列状態の説明図、第４図は第１図に示す光学的読
取装置の光学系の平面図、第５図は第１図のｖ−ｖ線に
沿う断面図。 第６図ないし第８図は、第１図に示す走査用回転多面鏡
の反射方向を説明するための概念図である。 ■・・・駆動モータ、 ２・・・回転軸。 ３・・・走査用回転多面鏡、 ４・・・集光用回転多面鏡、 ５ａ・・・被走査面、 ６・・・レーザ光源、 ８・・・ビーム集光用レンズ。 １１・・・光電変換素子。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）情報用ビーム光を反射して被走査面に導く走査用
   回転多面鏡と、前記走査用回転多面鏡に同期して回転さ
   れかつ前記被走査面において反射された反射情報ビーム
   光を光電変換素子に導く集光用回転多面鏡と、前記走査
   用回転多面鏡において反射された情報ビーム光を被走査
   面に集束させるビーム集光用レンズとを有し、情報用ビ
   ーム光射出光源から前記走査用回転多面鏡を介して前記
   被走査面までの走査用光路と前記被走査面から前記集光
   用回転多面鏡を介して光電変換素子までの反射光路とが
   異ならされ、前記ビーム集光用レンズが走査用光学系と
   反射用光学系とに共用されて前記被走査面において反射
   された反射情報ビーム光を略平行光束に変換して前記集
   光用回転多面鏡に導くことを特徴とする光学的読取装置
   。
2. （２）前記集光用回転多面鏡と前記走査用回転多面鏡と
   が一体構成であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の光学的読取装置。