DE69630434T2

DE69630434T2 - Streifenkodeleser

Info

Publication number: DE69630434T2
Application number: DE69630434T
Authority: DE
Inventors: Masanori Nakahara-ku Ohkawa; Toshiyuki Nakahara-ku Ichikawa; Hiroshi Nakahara-ku Watanuki; Kozo Nakahara-ku Yamazaki
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1995-12-14
Filing date: 1996-12-13
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2016-12-14
Also published as: CN1124560C; JP3441580B2; US6462880B1; EP1367525A2; EP0779591B1; EP0779591A3; DE69630434D1; US6728015B2; EP1367525A3; US5936218A; US6189795B1; US20030090805A1; JPH09167198A; CN1158464A; EP0779591A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Strichcodeleser und insbesondere auf einen für ein POS-(Verkaufsstellen)-System verwendeten Strichcodeleser, der an einem Schalter eines Ladens installiert ist und verwendet wird, um an Waren angebrachte Strichcodes zu lesen.
2. Beschreibung der verwandten Technik
In POS-Systemen und in physikalischen Verteilungssystemen ist es bisher weithin akzeptierte Praxis, Waren exakt zu berechnen und zu verwalten, indem an den Waren angebrachte Strichcodes durch Verwenden eines Strichcodelesers gelesen werden.
In solch einem Strichcodeleser wird ein Lichtstrahl wie z. B. Laserlicht auf den durch Drucken oder ein ähnliches Verfahren am Gegenstand angebrachten Strichcode emittiert, um die Strichcodeoberfläche zu scannen, und das vom Strichcode reflektierte Laserlicht wird detektiert, um den Strichcode zu lesen.
1A ist ein Diagramm, das einen herkömmlichen Strichcodeleser in perspektivischer Weise veranschaulicht, so daß man den inneren Aufbau betrachten kann. Der Strichcodeleser verwendet eine Laserlichtquelle wie z. B. einen Halbleiterlaser als Lichtquelle. In 1A bezeichnet Bezugsziffer 201 ein Lasermodul, das von einer Laserstrahlquelle und Linsen gebildet wird. Bezugsziffer 202 ist ein Polygonspiegel, der ein Polyederspiegel mit mehreren Reflexionsebenen ist. Der Polygonspiegel 202 wird durch einen Motor 207 gedreht. Der vom Lasermodul 201 emittierte Laserstrahl wird von einem kleinen ebenen Spiegel reflektiert, der beim Zentrum eines konkaven Spiegels 203 vorgesehen ist, und kommt an der Reflexionsebene des Polygonspiegels 202 an. Der Laserstrahl wird von der Reflexionsebene des Polygonspiegels 202 reflektiert. Da hier jedoch der Polygonspiegel 202 sich dreht, wird der Laserstrahl z. B. in Richtung des Uhrzeigersinns in der Zeichnung gescannt.
Bezugsziffer 204 bezeichnet Spiegel, um die Scanlinie zu teilen, und auf welche man den durch den Polygonspiegel 202 gescannten Laserstrahl einfallen läßt. Der Laserstrahl wird durch die Scanlinien teilenden Spiegel 204 nach unten reflektiert, durch einen unteren Spiegel 205 mit nahezu einer V-Form nach oben reflektiert und durch ein Lesefenster 206 emittiert.
Der vom Lesefenster 206 emittierte Laserstrahl scannt den Gegenstand, der über dem Strichcodelaser passiert. Der Laserstrahl wird, nachdem er den Gegenstand gescannt hat, von der Oberfläche des Gegenstandes reflektiert, an der der Strichcode angebracht ist, und fällt durch das Lesefenster 206 auf den Strichcodeleser.
Vom Strichcode des Gegenstandes reflektiertes und auf den Strichcodeleser einfallendes Licht wird durch den unteren Spiegel 205, die Scanlinien teilenden Spiegel 204 und den Polygonspiegel 202 reflektiert, und man fällt auf den konkaven Spiegel 203. Der konkave Spiegel 203 fokussiert den vom Strichcode reflektierten und gestreuten Laserstrahl in Richtung auf einen Lichtdetektor 208. Der vom Lichtdetektor 208 empfangene Laserstrahl wird durch eine Decodierschaltung im Strichcodeleser decodiert und an eine externe Einheit ausgegeben.
Der in 1A dargestellte Strichcodeleser weist nur ein Lesefenster 206 auf. Solch ein Strichcodeleser kann an einem Kassenschalter in einem Laden auf zwei Weisen installiert sein; d. h. der Strichcodeleser kann so installiert sein, dass das Lesefenster 206 mit der Oberfläche des Kassenschalters bündig ist, und der Strichcodeleser ist so installiert, daß das Lesefenster 206 nahezu vertikal zur Oberfläche des Kassenschalters ist.
Wenn der Strichcodeleser von 1A auf dem Kassenschalter installiert ist, gibt es wie oben beschrieben nur ein Lesefenster 206. Wenn der Gegenstand über den Strichcodeleser an dem Kassenschalter geführt wird, um den am Gegenstand angebrachten Strichcode zu lesen, wird der Strichcode nicht durch das Scanlicht gescannt, es sei denn, der Strichcode ist dem Lesefenster 206 zugewandt, und der Strichcode wird nicht ausgelesen. Dies verhält sich so, weil in herkömmlichen Strichcodelesern dem durch das Scanlicht gescannten Bereich oder der Richtung, in der das Scanlicht emittiert wird, eine Beschränkung auferlegt ist.
Um das obige Problem zu lösen, wurde in den letzten Jahren ein Strichcodeleser mit mehreren Lesefenstern erfunden, der das Scanlicht durch die jewei ligen Lesefenster emittiert, um den Gegenstand mit dem Strichcode aus mehreren verschiedenen Richtungen zu scannen.
1B und 1D veranschaulichen Erscheinungsformen der Strichcodeleser 210 und 220, für die die oben erwähnte Gegenmaßnahme ergriffen wird. Diese Strichcodeleser 210 und 220 sind mit (im folgenden als Bodenfenster bezeichneten) Lesefenstern 216, 226 versehen, die in der Bodenfläche der Vorrichtung ausgebildet sind, und Lesefenstern (auf die im folgenden als Seitenfenster verwiesen wird) 217, 227, die in der Seitenfläche ausgebildet sind, die unter einem Winkel nahezu senkrecht zu den Bodenfenstern 216, 226 aufrecht ist. Von den Bodenfenstern 216, 226 wird in Richtung auf die oberen Seitenfenster 217, 227 ein Scanlicht emittiert. Auf der anderen Seite wird ein Scanlicht in nahezu der horizontalen Richtung (in Richtung auf den Bediener) von den Seitenfenstern 217, 227 emittiert.
Wie in 1C und 1E dargestellt ist, besteht die Differenz zwischen Strichcodelesern 210 und 220 darin, daß das Bodenfenster 216 des Strichcodelesers 210 eine Größe von 5 Zoll × 4 Zoll (5 Inches × 4 Inches) aufweist, wohingegen das Bodenfenster 226 des Strichcodelesers 220 trapezförmig mit einer Größe von 6 Zoll × 6 Zoll (6 Inches × 6 Inches) ist.
Wie oben beschrieben wurde, sind mehrere Lesefenster vorgesehen, und das Scanlicht wird durch die jeweiligen Lesefenster in mehrere Richtungen emittiert. Daher wird der auf den Strichcodelesern 210, 220 passierende Gegenstand 209 mit Scanlicht aus mehreren Richtungen bestrahlt, und die Wahrscheinlichkeit zum Scannen des Strichcodes wird verglichen mit den Fall, wenn ein Strichcodeleser mit nur einem Lesefenster verwendet wird, erhöht.
1F veranschaulicht einen Berechnungsschalter (Kasse) 230, an welchem der oben erwähnte Strichcodeleser 220 installiert ist. Auf der Kasse 230 ist der Strichcodeleser 220 installiert. Der Bediener P steht an einer dem Seitenfenster 227 zugewandten Stelle.
Auf der Oberseite des Seitenfensters 227 ist eine Tastatur 222 zum Eingeben von Daten vorgesehen, die sich auf Waren beziehen, an denen kein Strichcode angebracht wurde. Eine Bandfördereinrichtung 233 ist auf der stromaufwärtigen Seite der Kasse 230 vorhanden, um die Waren zu der Stelle des Strichcodelesers 220 zu befördern. Bezugsziffer 235 bezeichnet eine Führungs platte zum Führen der Waren auf das Bodenfenster 226 des Strichcodelesers 220.
Während der Gegenstand zur Stelle des Strichcodelesers 220 befördert wird und den Strichcodeleser 220 passiert, wird der Strichcode ungeachtet der Richtung des an dem Gegenstand angebrachten Strichcodes ausgelesen. Ein POS-Endgerät 234 ist an der Seite des Bedieners P vorgesehen, und die Berechnungsverarbeitung wird durch das POS-Endgerät 234 ausgeführt.
1G veranschaulicht einen zum Lesen von Strichcodes geeigneten Bereich für den Fall, wenn die Strichcodeleser 210 und 220 der 1B und 1D verwendet werden. Die schraffierte Region RP repräsentiert hier die eine, wo die von den Seitenfenstern 217, 227 und den Bodenfenstern 216, 226 emittierten Scanstrahlen fokussiert werden, und der Strichcode wird ausgelesen, selbst wenn der Strichcode in der horizontalen Richtung um 360° gedreht ist. Da die Scanstrahlen von den beiden Lesefenstern emittiert werden, ist somit der zum Lesen von Strichcodes geeignete Bereich erweitert. Selbst wenn die Strichcodefläche einem Lesefenster nicht vollständig zugewandt ist, kann ansonsten der Strichcode ausgelesen werden.
Sogar solche Strichcodeleser weisen jedoch Probleme auf, wie im folgenden beschrieben wird. Im Fall des in 1B und 1C dargestellten Strichcodelesers 210 hat z. B. das Bodenfenster 216 eine Größe von 4 Zoll × 5 Zoll (4 Inches × 5 Inches). Der in 1B und 1C dargestellte Strichcodeleser 210 hat folglich ein schmales Bodenfenster 216, und ein (im folgenden als Scanmuster bezeichnetes) Muster wird von einer kleinen Anzahl von Scanlinien gebildet, die vom Bodenfenster 216 emittiert werden.
Im Fall des in 1D und 1E dargestellten Strichcodelesers 210 hat überdies das Bodenfenster 226 eine Größe von 6 Zoll × 6 Zoll (6 Inches × 6 Inches), was größer als die Größe des Bodenfensters 216 des Strichcodelesers 210 ist, der in 1B und 1C dargestellt ist. Die Bodenfenster 216, 226 werden jedoch gewöhnlich von einem verstärkten Glas gebildet, das fallenden Gegenständen Stand hält, und sind daher teuer. Daher wird der Strichcodeleser 220 der 1D und 1E teuer.
Verschiedene optische Systeme sind in dem Strichcodeleser angeordnet, und die Anordnung muß so ersonnen sein, daß der Leser nicht sperrig wird. In den herkömmlichen Strichcodelesern und insbesondere in den Strichcodelesern 210, 220, die den Strichcode durch zwei Oberflächen, d. h. durch die Bodenfenster 216, 226 und die Seitenfenster 217, 227 lesen, sind jedoch insgesamt zwei Laserstrahlquellen vorgesehen, eine Laserstrahlquelle für die Bodenfenster 216, 226 und andere Laserstrahlquellen für die Seitenfenster 217, 227. Daher ist die Anordnung der optischen Systeme zum Erreichen einer erwünschten Lesbarkeit mit verschiedenen Beschränkungen und Problemen verbunden, die zu einer Zunahme der Vorrichtungsgröße und einer Erhöhung der Herstellungskosten führen.
DE-A-4441298, die für die Abgrenzung einer zweiteiligen Form verwendet wird, offenbart einen Strichcodeleser, der dahingehend betrachtet werden kann, dass er aufweist: ein erstes Lesefenster; ein zweites Lesefenster, das im wesentlichen senkrecht zum ersten Lesefenster verläuft, so daß es einen Leseraum zwischen den beiden Fenstern gibt, in den ein einen zu lesenden Strichcode tragender Gegenstand eingeführt wird, wenn der Leser in Gebrauch ist; eine Lichtquelle zum Emittieren eines Anfangslichtstrahls; ein Teilmittel zum Teilen des Anfangsstrahls in einen ersten Lichtstrahl und einen zweiten Lichtstrahl; ein Drehscanmittel, das mehrere Reflexionsebenen aufweist und angeordnet ist, um um eine Drehachse zu drehen, wobei der erste und zweite Lichtstrahl aus verschiedenen jeweiligen Richtungen auf die Reflexionsebenen einfallen, um einen ersten bzw. zweiten Scanstrahl zu bilden; ein zweites Strahllenkmittel zum Lenken des zweiten Strahls durch Reflexion vom Teilmittel zum Drehscanmittel; ein erstes Spiegelsystem, um den ersten Scanstrahl so zu reflektieren, daß er durch das erste Lesefenster in den Leseraum emittiert wird, um darin auf einen solchen Strichcode aufzutreffen, und um einen ersten reflektierten Strahl zu empfangen, der durch die Reflexion vom Strichcode des ersten Scanstrahls gebildet wird; ein zweites Spiegelsystem, um den zweiten Scanstrahl so zu reflektieren, daß er durch das zweite Lesefenster in den Leseraum in Richtungen quer zu den Richtungen des ersten Scanstrahls emittiert wird, um auf den Strichcode aufzutreffen, und um einen zweiten reflektierten Strahl zu empfangen, der durch die Reflexion vom Strichcode des zweiten Scanstrahls gebildet wird; ein erstes Fokussiermittel zum Fokussieren des ersten reflektierten Strahls in Richtung auf einen ersten Detektor, welcher erste reflek tierte Strahl entlang im wesentlichen dem gleichen optischen Weg wie der erste Scanstrahl, aber in der entgegengesetzten Richtung verläuft; und ein zweites Fokussiermittel zum Fokussieren des zweiten reflektierten Strahls in Richtung auf einen zweiten Detektor, welcher zweite reflektierte Strahl entlang im wesentlichen dem gleichen optischen Weg wie der zweite Scanstrahl, aber in der entgegengesetzten Richtung verläuft. In diesem Strichcodeleser ist die Drehachse des Drehscanmittels senkrecht zu der Ebene, in der die anderen optischen Elemente angeordnet sind.
Ein die vorliegende Erfindung verkörpernder Strichcodeleser ist dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle, das Teilmittel, das zweite Strahllenkmittel, das erste und zweite Spiegelsystem und das erste und zweite Fokussiermittel in der gleichen Ebene angeordnet sind, die die Drehachse enthält.
Solch ein Strichcodeleser kann Strichcodes unter Verwendung eines Bodenfensters und eines Seitenfensters, wobei nur eine Lichtquelle verwendet wird, um einen Laserstrahl von dem Bodenfenster oder dem Seitenfenster zu emittieren, lesen, und die Anordnung der optischen Systeme im Strichcodeleser ist so ersonnen, daß die Vorrichtung nicht sperrig wird, und die Vorrichtung kann zu reduzierten Kosten hergestellt werden. Eine bevorzugte Ausführungsform kann den an einem Artikel angebrachten Strichcode lesen, wobei eine verbesserte Genauigkeit beibehalten wird, indem die Anzahl von vom Bodenfenster emittierten Scanmustern erhöht wird.
In einem die vorliegende Erfindung verkörpernden Strichcodeleser ist es insbesondere möglich, die Anzahl von Scanlinien zum Bilden eines vom Bodenfenster emittierten Scanmusters verglichen mit derjenigen der herkömmlichen Vorrichtungen zu erhöhen. Dies wird in einer bevorzugten Ausführungsform durch die Anordnung von Spiegeln zum Bilden von Scanmustern erreicht.
In einem die vorliegende Erfindung verkörpernden Strichcodeleser können überdies die äußere Größe der Vorrichtung und insbesondere die Tiefe verglichen mit den herkömmlichen Vorrichtungen verringert werden. Dies macht es möglich, den Leser sogar auf einem schmalen Kassenschalter zu installieren.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind eine Lichtquelle, Scanmittel, Fokussiermittel und dergleichen, die ein optisches System bilden, in der gleichen Ebene angeordnet, die der Mittellinie der Vorrichtung entspricht, so daß sie sich die gleiche optische Achse teilen. Insbesondere wird bewirkt, daß der durch den Reflektor gelenkte Lichtstrahl die Drehachse des Scanmittels schneidet. Daher muß kein zusätzlicher Raum neben dem Scanmittel im Leser zum Durchführen dieses Lichtstrahls geschaffen werden, und die Vorrichtung kann in kleiner Größe realisiert werden. Beispielsweise kann man den durch den Reflexionsspiegel geführten Lichtstrahl unter dem Scanmittel passieren lassen.
In einer Ausführungsform ist der erste Detektor auf der Bodenfläche eines Bodenscannerteils oder -abschnitts angeordnet, so daß die lichtempfangende Oberfläche dieses Detektors in der horizontalen Richtung gewandt ist, und der zweite Detektor ist in dem Seitenscannerteil oder -abschnitt so angeordnet, daß die lichtempfangende Oberfläche dieses Detektors abwärts gewandt ist, um Raum in der Vorrichtung effektiv zu nutzen. In diesem Fall unterbrechen die Lichtdetektoren nicht den Durchgang von Lichtstrahlen wie z. B. Scanlinien. Demgemäß können Beschränkungen der Längen, Richtungen und Winkel der Scanlinien verringert werden, um ein Scanmuster zum effizienteren Lesen von Strichcodes zu verwirklichen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist überdies der Rahmen der Bodenscannereinheit in obere und untere Abschnitte geteilt, und die Spiegel zum Bilden der Scanmuster sind auf der Innenseite des Rahmens montiert. Daher ist kein zusätzlicher Mechanismus notwendig, um die Spiegel in einem Raum im Innern der Vorrichtung anzuordnen; das heißt der Raum in der Vorrichtung wird effektiv genutzt.
Da die Tiefe des Bodenfensters in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verglichen mit den herkömmlichen Strichcodelesern vergrößert ist, kann außerdem der Bereich zum Lesen von Strichcodes verglichen mit demjenigen der herkömmlichen Vorrichtungen erweitert werden, und es wird verglichen mit den herkömmlichen Vorrichtungen wahrscheinlicher, daß der Strichcode gelesen werden kann.
Um ein vom Strichcode reflektiertes und zum Detektor gelenktes Licht zu fokussieren, wird überdies der optische Durchgang eines der Strahlen, die vom Strichcode zurückreflektiert werden, durch Verwenden eines konkaven Spiegels reflektiert, was es möglich macht, die Länge des physikalischen Raums zu verkürzen, der für den Durchgang des reflektierten Strahls genutzt wird.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird daher der Strahldurchmesser eines Halbleiterlasers durch Verwenden eines rechtwinkligen Prismas in der vertikalen oder horizontalen Richtung geändert, der andere Strahldurchmesser wird aber nicht geändert; das heißt die Strahldurchmesser werden so eingestellt, daß sie nahezu dieselben in sowohl der horizontalen als auch der vertikalen Richtung sind. Gemäß diesem Aufbau wird der Laserstrahl durch z. B. eine Apertur weniger abgeschnitten oder unterbrochen (komprimiert), und der Durchmesser des Laserstrahls wird nicht verformt.
Insbesondere macht es die Verwendung des rechtwinkligen Prismas möglich, die Größe des Lasermoduls zu reduzieren.
In einer anderen Ausführungsform sind die Quelle des Laserstrahls, ein Mittel zum Ändern des Strahldurchmessers und ein Mittel zum Teilen des Strahls in einem Modul enthalten. Dies vermeidet, die optischen Achsen von jedem der Abschnitte in Ausrichtung bringen zu müssen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird aus der Beschreibung klarer verstanden, wie sie im folgenden mit Verweis auf die beiliegenden Zeichnungen dargelegt wird, worin:
1A eine perspektivische Ansicht ist, die den inneren Aufbau eines herkömmlichen Strichcodelesers veranschaulicht;
1B eine perspektivische Ansicht ist, die das Erscheinungsbild eines herkömmlichen Strichcodelesers mit zwei Lesefenstern veranschaulicht;
1C ein Diagramm ist, das die Größe eines Bodenfensters von 1B veranschaulicht;
1D eine perspektivische Ansicht ist, die ein Erscheinungsbild eines anderen herkömmlichen Strichcodelesers mit zwei Lesefenstern veranschaulicht;
1E ein Diagramm ist, das die Größe eines Bodenfensters von 1D veranschaulicht;
1F eine Draufsicht ist, die einen Kassenschalter veranschaulicht, der den Strichcodeleser von 1D enthält;
1G ein Diagramm ist, das einen zum Lesen von Strichcodes geeigneten Bereich des herkömmlichen Strichcodelesers mit zwei Lesefenstern veranschaulicht;
2A eine perspektivische Ansicht ist, die das Erscheinungsbild eines Strichcodelesers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
2B eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem der Strichcodeleser von 2A auf einem Kassenschalter installiert ist;
3 eine seitliche Schnittansicht ist, die den inneren Aufbau des Strichcodelesers von 2A schematisch veranschaulicht;
4 ein Diagramm ist, das einen zum Lesen von Strichcodes geeigneten Bereich durch den Strichcodeleser von 2A veranschaulicht;
5A eine Vorderansicht ist, die eine äußere Größe des Strichcodelesers von 2A veranschaulicht,
5B eine Seitenansicht ist, die eine äußere Größe des Strichcodelesers von 2A veranschaulicht;
6 ein Blockdiagramm ist, das ein optisches System des Strichcodelesers von 2A veranschaulicht;
7 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Zustand veranschaulicht, wenn eine Abdeckung von einem Bodenscannerabschnitt des Strichcodelesers von 2A entfernt ist;
8A eine Draufsicht des Strichcodelesers von 7 ist; 8B eine Seitenansicht des Strichcodelesers von 7 ist;
9 eine perspektivische Ansicht ist, die den inneren Aufbau eines unteren Rahmens des Strichcodelesers von 7 veranschaulicht;
10A eine Draufsicht des unteren Rahmens von 9 ist;
10B eine Draufsicht ist, die den Aufbau des unteren Rahmens von 9 gemäß einer modifizierten Ausführungsform veranschaulicht;
11 eine seitliche Schnittansicht des unteren Rahmens von 10A ist;
12 eine perspektivische Ansicht eines Zustands ist, in dem der obere Rahmen und der untere Rahmen vom Strichcodeleser von 7 entfernt sind;
13A eine Draufsicht eines Spiegelrahmens ist, der in 8A und 8B dargestellt ist;
13B eine Vorderansicht des Spiegelrahmens ist, der in 8A und 8B dargestellt ist;
13C eine Bodenansicht des Spiegelrahmens ist, der in 8A und 8B dargestellt ist;
13D eine Seitenansicht des Spiegelrahmens ist, der in 8A und 8B dargestellt ist;
14 eine perspektivische Ansicht einer Baugruppe ist, die den Aufbau des am Spiegelrahmen montierten Spiegels veranschaulicht;
15 eine seitliche Schnittansicht ist, die den Aufbau des inneren optischen Systems des Strichcodelesers von 7 veranschaulicht;
16 ein Blockdiagramm ist, das die Durchgänge von Scanstrahlen im Innern des Bodenscannerabschnitts veranschaulicht;
17 ein Blockdiagramm ist, das die Durchgänge von Scanstrahlen im Innern des Seitenscannerabschnitts veranschaulicht;
18 ein Diagramm ist, das Scanmuster veranschaulicht, die von einer Ebene eines Polygonspiegels reflektiert und durch das Bodenfenster emittiert werden;
19 ein Diagramm ist, das die durch das Bodenfenster emittierten ganzen Scanmuster veranschaulicht;
20 ein Diagramm ist, das die durch das Seitenfenster emittierten ganzen Scanmuster veranschaulicht;
21A bis 21C Diagramme sind, die einige der durch das Bodenfenster emittierten Scanmuster veranschaulichen;
21D ein Diagramm ist, das einige der durch das Seitenfenster 4 emittierten Scanmuster veranschaulicht;
22 ein Diagramm ist, das die Durchgänge von Lichtstrahlen von dem Punkt an veranschaulichen, wenn ein von einem VLD-Modul emittierter Laserstrahl durch den Polygonspiegel reflektiert wird, bis zu dem Punkt, wenn er durch das Bodenfenster und das Seitenfenster emittiert wird;
23 eine perspektivische Ansicht ist, die die Durchgänge von Laserstrahlen veranschaulicht, bis der vom VLD-Modul emittierte Laserstrahl durch den Polygonspiegel reflektiert wird;
24 ein Diagramm ist, das Scanmuster von Scanstrahlen veranschaulicht, die vom Bodenfenster von 1C emittiert werden;
25 ein Diagramm ist, das Scanmuster von Scanstrahlen veranschaulicht, die durch das Bodenfenster von 1E emittiert werden;
26 ein Diagramm ist, das Scanmuster von Scanstrahlen veranschaulicht, die durch das Bodenfenster eines Strichcodelesers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung emittiert werden;
27 ein Diagramm ist, das den zum Lesen von Strichcodes geeigneten Bereich eines Strichcodelesers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit demjenigen des herkömmlichen Strichcodelesers vergleicht;
28 ein Diagramm ist, das optische Durchgänge von Strahlen, die von einem Strichcodeleser reflektiert werden, vor Ankunft an den Detektoren in einem Strichcodeleser gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
29 ein Diagramm ist, das die Anordnung der Lichtquelle in dem herkömmlichen Strichcodeleser und die optischen Durchgänge der Scanstrahlen veranschaulicht, die durch das Bodenfenster und das Seitenfenster emittiert werden;
30 ein Diagramm ist, das die Anordnung der Lichtquelle im Strichcodeleser einer Ausführungsform der vorliegenden Endung und die optischen Durchgänge von Scanstrahlen veranschaulicht, die durch das Bodenfenster und das Seitenfenster emittiert werden;
31 ein Diagramm ist, das die Anordnung eines Lichtempfangsmittels im Strichcodeleser, einen zum Lesen von Strichcodes geeigneten Bereich und die Tiefe des Strichcodelesers gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht;
32 ein Diagramm ist, das die Anordnung eines lichtempfangenden Mittels im Strichcodeleser, einen zum Lesen von Strichcodes geeigneten Bereich und die Tiefe des Strichcodelesers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
33A eine Vorderansicht eines konkaven Spiegels zur Verwendung in einem die vorliegende Erfindung verkörpernden Strichcodeleser ist;
33B eine Seitenansicht des konkaven Spiegels von 33A ist;
34 eine perspektivische Ansicht ist, die veranschaulicht, wie der konkave Spiegel der 33A und 33B auf dem unteren Rahmen zu montieren ist und wie die Montageposition einzustellen ist;
35A eine Vorderansicht eines unteren Spiegels zur Verwendung in einem die vorliegende Erfindung verkörpernden Strichcodeleser ist;
35B eine Seitenansicht des unteren Spiegels von 35A ist;
36 eine perspektivische Ansicht ist, in der der Strichcodeleser von der Unterseite aus betrachtet wird, um die Anordnung von Justierschrauben zum Justieren der Montagewinkel des konkaven Spiegels und des unteren Spiegels zu veranschaulichen;
37A eine perspektivische Ansicht des Strichcodelesers einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, in der Erhebungen auf der Oberfläche eines Bodenfensters ausgebildet sind;
37B eine 37A entsprechende Seitenansicht ist;
38 eine perspektivische Ansicht einer Steuereinheit ist, die im Innern des Strichcodelesers einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist;
39 ein Diagramm ist, das die Anordnung der Steuereinheit im Innern des herkömmlichen Strichcodelesers und ihre Probleme veranschaulicht;
40 ein Diagramm ist, das die Anordnung der Steuereinheit im Innern des Strichcodelesers einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ihre Effekte veranschaulicht;
41 ein Diagramm ist, das die Anordnung von Verbindern auf der Rückseite des Strichcodelesers einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
42 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Zustand veranschaulicht, in welchem eine Abdeckung vom Bodenscannerabschnitt des Strichcodelesers von 41 entfernt ist, um den Zustand einer Montage der Steuereinheit auf dem unteren Rahmen zu veranschaulichen;
43 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Zustand veranschaulicht, in welchem die Steuereinheit vom Zustand von 43 entfernt ist;
44A ein Diagramm ist, das den inneren Aufbau des VLD-Moduls und die Form eines vom VLD-Modul emittierten Laserstrahls veranschaulicht;
44B eine graphische Darstellung ist, die eine Variation des Durchmessers des Strahls von 44 mit der Distanz von der Apertur veranschaulicht, und um einen zum Lesen von Strichcodes geeigneten Bereich zu veranschaulichen, in welchem der Laserstrahl einen bevorzugten Durchmesser hat;
45 ein Diagramm ist, das eine Differenz in den Durchmessern des von einem Halbleiterlaser emittierten Strahls in der vertikalen Richtung und der horizontalen Richtung gemessen veranschaulicht;
46A eine schematische Querschnittansicht in einer horizontalen Ebene ist, um den Durchgang des Laserstrahls von 45 durch eine Apertur zu veranschaulichen;
46B eine schematische Querschnittansicht in einer vertikalen Ebene ist, um den Durchgang des Laserstrahls von 45 durch die Apertur zu veranschaulichen;
47 ein Diagramm ist, das Änderungen im Durchmesser des Laserstrahls in Abhängigkeit von der Distanz von der Apertur veranschaulicht, unter Verwendung einer Apertur mit einem gewöhnlichen Durchmesser, einer Apertur mit einem großen Durchmesser und einer Linse mit einer großen Brennweite;
48A und 48B Diagramme sind, die ein Problem veranschaulichen, das auftritt, wenn eine Kollimatorlinse mit einem kleinen f-Wert genutzt wird, worin 48A ein Diagramm ist, das eine Änderung im Durchmesser des Laserstrahls in der vertikalen Richtung veranschaulicht, und 48B ein Diagramm ist, das eine Änderung im Laserstrahl in der horizontalen Richtung veranschaulicht;
49A und 49B Diagramme sind, die ein Problem veranschaulichen, das auftritt, wenn eine Kollimatorlinse mit einem großen f-Wert genutzt wird, worin 49A ein Diagramm ist, das eine Änderung im Durchmesser des Laserstrahls in der horizontalen Richtung veranschaulicht, und 49B ein Diagramm ist, das eine Änderung im Durchmesser des Laserstrahls in der vertikalen Richtung veranschaulicht;
50A ein Diagramm ist, das ein Prinzip zum Ändern des Strahldurchmessers unter Verwendung eines rechtwinkligen Prismas veranschaulicht;
50B ein Diagramm ist, das eine Änderung im Durchmesser des Laserstrahls veranschaulicht, der durch das rechtwinklige Prisma von 50A durchgegangen ist;
51A ein Diagramm ist, das die Durchmesser des Strahls veranschaulicht, bevor der Strahl auf das rechtwinklige Prisma von 50B fällt;
51B ein Diagramm ist, das den Durchmesser des vom rechtwinkligen Prisma von 50B emittierten Strahls veranschaulicht;
52 ein Diagramm ist, das den Aufbau des VLD-Moduls veranschaulicht, das das rechtwinklige Prisma von 50B nutzt, und auch eine Änderung im Laserstrahl veranschaulicht;
53A ein Diagramm ist, das ein Prinzip zum Ändern des Strahldurchmessers in einer Anordnung veranschaulicht, in der die Richtung des rechtwinkligen Prismas verglichen mit der Anordnung von 50A geändert ist;
53B ein Diagramm ist, das eine Änderung im Durchmesser des Laserstrahls veranschaulicht, der durch das rechtwinklige Prisma von 53A durchgegangen ist;
54A ein Diagramm ist, das den Durchmesser des Strahls veranschaulicht, bevor der Strahl auf das rechtwinklige Prisma von 53B fällt;
54B ein Diagramm ist, das den Durchmesser des vom rechtwinkligen Prisma von 53B emittierten Strahls veranschaulicht;
55 ein Diagramm ist, das den Aufbau des Lasermoduls veranschaulicht, das das rechtwinklige Prisma von 53B nutzt, und auch eine Änderung im Durchmesser des Laserstrahls veranschaulicht;
56A ein Diagramm ist, das ein Problem veranschaulicht, welches auftritt, wenn ein auf das rechtwinklige Prisma fallender Strahl kein paralleler Strahl ist;
56B ein Diagramm ist, das ein Beispiel veranschaulicht, indem die Kollimatorlinse gedreht wird, um das Problem von 56A zu lösen;
57 ein Diagramm ist, das ein alternatives Prisma veranschaulicht, das in einem Strichcodeleser, der die vorliegende Erfindung verkörpert, anstelle des rechtwinkligen Prismas verwendet werden kann;
58A bis 58C Diagramme sind, die Beispiele zum Ändern des Strahldurchmessers veranschaulichen, indem andere Mittel als das Prisma verwendet werden; worin 58A ein Diagramm ist, das eine Kombination einer konvexen zylindrischen Linse und einer konkaven zylindrischen Linse veranschaulicht, 58B ein Diagramm ist, das eine Kombination einer konkaven zylindrischen Linse und einer konvexen zylindrischen Linse veranschaulicht, und 58C ein Diagramm ist, das die Verwendung einer zylindrischen Linse der Art veranschaulicht, in der eine konkave Linse und eine konvexe Linse als Einheitsstruktur ausgebildet sind;
59 ein Diagramm ist, das einen beispielhaften Aufbau eines optischen Systems eines Strichcodelesers veranschaulicht, der durch Teilen eines Laserstrahls zwei Scanstrahlen erzeugt;
60A ein Diagramm ist, das ein Strahlteilmittel veranschaulicht;
60B ein Diagramm ist, das ein anderes Strahlteilmittel veranschaulicht;
61A eine Draufsicht eines VLD-Moduls zur Verwendung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
61B eine Seitenansicht des VLD-Moduls von 61A ist;
62A eine Draufsicht eines Blocks zum Halten einer Kollimatorlinse des Moduls von 61A ist; und
62B eine Vorderansicht des Blocks von 62A ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im folgenden werden mit Verweis auf die beiliegenden Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
2A veranschaulicht das Erscheinungsbild eines Strichcodelesegerätes (worauf im folgenden als Strichcodeleser verwiesen wird) 1 der vorliegenden Erfindung. Der in 2A dargestellte Strichcodeleser 1 enthält darin eine Lichtquelle wie z. B. einen Halbleiterlaser oder dergleichen, emittiert durch Lesefenster Scanstrahlen, um den Strichcode zu scannen, und empfängt die vom Strichcode reflektierten Strahlen, um den Strichcode zu lesen.
Der Strichcodeleser 1 kann grob in zwei Einheiten geteilt werden, d. h. einen Seitenscannerteil oder -abschnitt 2 und einen Bodenscannerteil oder -abschnitt 3. Der Seitenscannerabschnitt 2 hat ein Seitenfenster 4 genanntes Lesefenster. Der Scanstrahl vom Seitenscannerabschnitt 2 wird nahezu in horizontaler Richtung durch das Seitenfenster 4 emittiert und scannt den über den Strichcodeleser 1 passierenden Gegenstand.
Der Bodenscannerabschnitt 3 weist ein Bodenfenster 5 genanntes Lesefenster auf. Der vom Bodenfenster 5 emittierte Scanstrahl ist aufwärts gerichtet. Damit der Gegenstand mit einem Strichcode durch die Scanstrahlen aus verschiedenen Richtungen gescannt wird, wird der Scanstrahl durch das Bodenfenster 5 emittiert, wobei er in Richtung auf das Seitenfenster 4 geringfügig geneigt ist, um dadurch den über den Strichcodeleser 1 passierenden Gegenstand zu scannen. Der Seitenscannerabschnitt 2 und der Bodenscannerabschnitt 3, die den Strichcodeleser 1 bilden, weisen darin ihre jeweiligen optische Systeme zum Erzeugen von Scanstrahlen auf. Strukturen dieser optischen Systeme werden im folgenden ausführlich beschrieben.
In 2A bezeichnet Bezugsziffer 6 einen Dip-Schalter, der verwendet wird, um eine Vielzahl von Arbeitsvorgängen des Strichcodelesers 1 einzustellen. Bezugsziffer 7 bezeichnet einen Neustartschalter, der zum Zurückstellen des Arbeitsvorgangs des Strichcodelesers 1 verwendet wird. Obgleich in 2A nicht dargestellt, ist der Strichcodeleser 1 mit einem Anzeiger wie z. B. einer LED, um den Bediener über die Tatsache zu informieren, daß der Strichcode nicht gelesen werden kann, einem Lautsprecher, um einen Alarmton zu erzeugen, etc. versehen.
Die Oberfläche des Strichcodelesers 1 mit dem Bodenfenster 5 arbeitet überdies als Waage, die, wenn ein Gegenstand darauf plaziert wird, das Gewicht des Gegenstandes mißt. Wenn der Preis des Gegenstandes dem Gewicht des Gegenstandes entspricht, können die Preise der einzelnen Gegenstände durch Messen der Gewichte der Gegenstände berechnet werden.
2B veranschaulicht einen Zustand, in dem der Strichcodeleser 1 von 2A an einem Kassenschalter (Kasse) in einem Laden installiert ist. Der Strichcodeleser 1 ist am Kassenschalter 11 so installiert, daß die Schalteroberfläche 12 des Kassenschalters 11 mit der Oberseite 13 des Strichcodelesers 1 bündig ist, die mit dem Bodenfenster 5 versehen ist. Der untere Teil des Strichcodelesers 1 ist daher im Kassenschalter 11 verborgen.
Der Bediener steht in einer Position, die dem Seitenscannerabschnitt 2 des Kassenschalters 11 zugewandt ist, führt einen Gegenstand, an dem ein Strichcode angebracht ist, über den Strichcodeleser 1, so dass der Gegenstand mit dem Scanstrahl bestrahlt wird, um dadurch den am Gegenstand angebrachten Strichcode zu lesen.
Da die Schalteroberfläche 12 mit der Oberseite 13 des Strichcodelesers 1 mit dem Bodenfenster 5 bündig ist, führt der Bediener den Gegenstand über den Strichcodeleser 1 in einer Weise, so daß er mit der Schalteroberfläche 12 in Kontakt kommt, um dadurch den Strichcode zu lesen.
3 veranschaulicht die Anordnung eines optischen Systems im Strichcodeleser 1 und die Durchgänge von einer Laserstrahlquelle emittierten Strahlen. Ein VLD-Modul (sichtbare Laserdiode) 21 wird als die Quelle des Laserstrahls genutzt. Das VLD-Modul 21 enthält einen Halbleiterlaser, und ein vom Halbleiterlaser erzeugter Laserstrahl wird als ein Scanstrahl emittiert. Das VLD-Modul 21 ist an einer Position installiert, die vom Seitenscannerabschnitt 2 am entferntesten ist, und emittiert einen Laserstrahl in Richtung auf den Seitenscannerabschnitt 2.
Der Strichcodeleser 1 hat nur ein VLD-Modul 21 als Lichtquelle, hat aber zwei Lesefenster, d. h. ein Seitenfenster 4 und ein Bodenfenster 5. Daher wird der vom VLD-Modul 21 emittierte Laserstrahl auf seinem Weg durch einen Halbspiegel 22, der ein Teiler ist, in zwei geteilt. Der Halbspiegel 22 reflektiert einen Teil des vom VLD-Modul 21 emittierten Laserstrahls und lässt einen Teil des Laserstrahls durch, um dadurch den Laserstrahl in zwei zu teilen. Ein durch das Seitenfenster 4 zu emittierender Scanstrahl wird aus einem der geteilten Strahlen erhalten, und ein durch das Bodenfenster 5 zu emittierender Scanstrahl wird aus dem anderen der geteilten Strahlen erhalten.
Bezugsziffern 23 und 24 bezeichnen Reflexionsspiegel, die vom Halbspiegel 22 reflektierte Laserstrahlen reflektieren, so daß sie auf einen Polygonspiegel 25 fallen. Die Reflexionsspiegel 23 und 24 haben eine kleine viereckige Form. Neben dem Halbspiegel 22 ist ein konkaver Spiegel 30 vorgesehen. Ein Durchgangsloch 31 ist in der Mitte des konkaven Spiegels 30 ausgebildet, und den vom VLD-Modul 21 emittierten Laserstrahl läßt man auf den Polygonspiegel 25 einfallen, indem er durch das Loch 31 geführt wird.
Der Polygonspiegel 25 ist ein Polyeder mit mehreren Reflexionsebenen und mit in diesem Fall vier Reflexionsebenen. Der Polygonspiegel 25 ist auf einem Polygonmotor 20 montiert und wird vom Polygonmotor 20 gedreht. Auf die Reflexionsebenen des Polygonspiegels 25 läßt man aus verschiedenen Richtungen einen Laserstrahl einfallen, der durch das Loch 31 des konkaven Spiegels 30 durchgegangen ist, nachdem er durch den Halbspiegel 22 durchgegangen ist, und einen Laserstrahl, der nach einer Reflexion durch den Halbspiegel 22 von den Reflexionsspiegeln 23 und 24 reflektiert wurde. Da der Polygonspiegel 25 wie oben beschrieben gedreht wird, werden die von den Reflexionsebenen des Polygonspiegels 25 emittierten Laserstrahlen in Scanstrahlen umgewandelt, die Bögen beschreiben.
Die Reflexionsebenen des Polygonspiegels 25 sind unter vorbestimmten Winkeln geneigt, und die Laserstrahlen werden durch die Reflexionsebenen in vorbestimmten Winkelrichtungen reflektiert. Die Reflexionsebenen sind unter verschiedenen Winkeln geneigt. Die Winkel der Reflexionsebenen des Polygonspiegels 25 müssen nicht für alle Reflexionsebenen verschieden sein.
Bezugsziffer 26 bezeichnet ein erstes Spiegelsystem zum Emittieren eines Strahls, der durch das Bodenfenster 5 vom Polygonspiegel 25 reflektiert wird, und Bezugsziffer 27 bezeichnet ein zweites Spiegelsystem zum Emittieren des Strahls, der durch das Seitenfenster 4 vom Polygonspiegel 25 reflektiert wird. Die Spiegelsysteme 26 und 27 sind jeweils durch eine Kombination mehrerer Spiegel aufgebaut. Die Spiegelsysteme 26 und 27 arbeiten, um einen durch den Polygonspiegel 25 gebildeten Scanstrahl in mehrere Scanlinien zu teilen, um die Anzahl von Scanlinien zu erhöhen, die durch das Seitenfenster 4 und das Bodenfenster 5 emittiert werden. Außerdem werden die Richtungen und Neigungen der Reflexionsebenen von Spiegeln, die die Spiegelsysteme 26 und 27 bilden, so eingestellt, daß die durch das Seitenfenster 4 und das Bodenfenster 5 emittierten Scanlinien eine Vielzahl von Scanrichtungen (Winkel) aufweisen werden.
Auf dem ersten Spiegelsystem 26 läßt man einen Scanstrahl einfallen, der durch den Halbspiegel 22 durchgegangen ist und durch die Reflexionsebene des Polygonspiegels 25 reflektiert wird. Dieser Scanstrahl wird so reflektiert, daß er durch das Bodenfenster 5 nahezu aufwärts emittiert wird. Auf das zweite Spiegelsystem 27 läßt man einen Scanstrahl einfallen, der von der Reflexionsebene des Polygonspiegels 25 reflektiert wird, nachdem er durch den Halbspiegel 22 und die Reflexionsspiegel 23, 24 reflektiert wurde. Dieser Scanstrahl wird so reflektiert, daß er durch das Seitenfenster 4 nahezu in einer horizontalen Richtung emittiert wird.
Die von dem Seitenfenster 4 und dem Bodenfenster 5 emittierten Scanstrahlen werden auf den auf dem Strichcodeleser 1 passierenden Gegenstand projiziert, um dadurch die Strichcodeoberflächen zu scannen. Die Scanstrahlen, die die Strichcodeoberflächen gescannt haben, werden von den Strichcodeoberflächen reflektiert, und fallen durch das Seitenfenster 4 und das Bodenfenster 5 auf den Strichcodeleser 1. Die durch den Strichcode reflektierten und durch das Seitenfenster 4 und das Bodenfenster 5 einfallenden Strahlen kommen am Polygonspiegel 25 an, wobei sie über die gleichen Durchgänge oder Wege verlaufen, über die die Scanstrahlen emittiert wurden, und werden durch die Reflexionsebenen des Polygonspiegels 25 reflektiert.
Im folgenden werden die Einfallswege des reflektierten Strahls vom Strichcode zum Strichcodeleser 1 beschrieben. In 3 bezeichnet Bezugsziffer 28 einen ersten Detektor, der einen Strahl detektiert, der vom Strichcode reflektiert wurde und durch das Bodenfenster 5 auf den Strichcodeleser 1 fällt. Die lichtempfangende Oberfläche des ersten Detektors 28 ist einer dem Seitenscannerabschnitt 2 entgegengesetzten Richtung zugewandt. Bezugsziffer 29 bezeichnet einen zweiten Detektor, der einen Strahl detektiert, der durch den Strichcode reflektiert wird und auf den Strichcodeleser 1 durch das Seitenfenster 4 einfallen. Die lichtempfangende Oberfläche des zweiten Detektors 29 ist nach unten geneigt. Die vom Strichcode reflektierten und durch den ersten und zweiten Detektor 28 und 29 empfangenen Strahlen werden elektrisch verarbeitet, in Binärsignale umgewandelt, durch eine Decodierschaltung, die nicht dargestellt ist, decodiert und werden an eine externe Einheit (z. B. ein POS-Endgerät) ausgegeben.
Der Strahl, der durch den Strichcode reflektiert wurde und auf das Bodenfenster 5 einfällt, wird von der Reflexionsebene des Polygonspiegels 25 reflektiert, fällt auf den konkaven Spiegel 30 und wird durch den konkaven Spiegel 30 auf der lichtempfangenden Oberfläche des ersten Detektors 28 fokussiert. Der Strahl, der von der Strichcodeoberfläche des Gegenstandes reflektiert wurde, wurde gestreut, und daher wurde der auf den Strichcodeleser 1 einfallende reflektierte Strahl in einem gewissen Maße verbreitert. In diesem Zustand kommt ein verringerter Betrag des reflektierten Strahls an der lichtempfangenden Oberfläche des ersten Detektors 28 an, und der Strahl wird nicht in einem Umfang erhalten, der zum Lesen des Strichcodes ausreicht. Daher fokussiert der Strichcodeleser 1 von 3 den reflektierten Strahl unter Verwendung des konkaven Spiegels 30, um den Betrag des vom ersten Detektor 28 empfangenen reflektierten Strahls zu erhöhen.
Der konkave Spiegel 30 wirft den reflektierten Strahl zurück, d. h. reflektiert den Strahl vom Strichcode durch den Polygonspiegel 25 in Richtung auf den ersten Detektor 28. Daher wird ein langer optischer Durchgang oder Weg in der Vorrichtung realisiert, obgleich ihre volle Länge gering ist. Das Durchgangsloch 31, das in der Mitte des konkaven Spiegels 30 ausgebildet ist, gestattet, daß der Laserstrahl, der vom VLD-Modul 21 emittiert wird und auf den Polygonspiegel 25 einfällt, hindurchgeht.
Wie oben beschrieben wurde, fällt der durch den Strichcode reflektierte Strahl auf den Detektor, der sich über die gleichen Wege ausbreitet wie diejenigen, über die der Scanstrahl emittiert wurde. Damit der Strichcode am effizientesten ausgelesen werden kann, muß die optische Achse des vom VLD-Modul 21 emittierten Strahls mit der optischen Achse des auf den ersten Detektor 28 einfallenden reflektierten Strahls übereinstimmen. Daher muß der konkave Spiegel 30 auf der optischen Achse des Laserstrahls angeordnet sein, der vom VLD-Modul 21 emittiert wird, muß aber nicht die optische Achse des emittierten Strahls schneiden. Zu diesem Zweck ist der konkave Spiegel 30 von 3 an seinem zentralen Abschnitt mit einem Loch 31 versehen, durch das man den vom VLD-Modul 21 emittierten Strahl durchgehen läßt.
Bezugsziffer 32 bezeichnet eine Fresnel-Linse, die den vom Strichcode reflektierten und durch das Seitenfenster 4 einfallenden Strahl fokussiert. Dieser Vorgang ist der gleiche wie derjenige des oben erwähnten konkaven Spiegels 30. Ein kleiner Reflexionsspiegel 24 ist vor der Fresnel-Linse 32 angeordnet. Die optische Achse des durch den Reflexionsspiegel 24 reflektierten Strahls stimmt ebenfalls mit der optischen Achse des Strahls überein, der von dem Strichcode reflektiert wird und auf die Fresnel-Linse 32 fällt. Wie oben beschrieben wurde, ist jedoch der vom Strichcode reflektierte Strahl verbreitert, und nur ein Teil des Strahls, der auf die Fresnel-Linse 32 fällt, wird vom Reflexionsspiegel 24 aufge fangen, d. h. ein Großteil des vom Strichcode reflektierten Strahls fällt auf die Fresnel-Linse 32.
Die Fresnel-Linse 32 ist so geneigt, daß sie dem Einfallswinkel des vom Polygonspiegel 25 reflektierten Strahls entspricht. Der von der Fresnel-Linse 32 reflektierte Strahl wird durch einen unteren Spiegel 33, der auf der Bodenfläche des Strichcodelesers vorgesehen ist, aufwärts reflektiert und kommt an der lichtempfangenden Oberfläche des zweiten Detektors 29 an, der abwärts gewandt ist.
Der Bodenscannerteil oder -abschnitt 3 wird hier durch das erste Spiegelsystem 26, den konkaven Spiegel 30 und den ersten Detektor 28 gebildet, und der Seitenscannerteil oder -abschnitt 2 wird durch die Reflexionsspiegel 23, 24, das zweite Spiegelsystem 27, die Fresnel-Linse 32, den Bodenflächenspiegel 33 und den zweiten Detektor 29 gebildet. Das VLD-Modul 21, der Halbspiegel 22 und der Polygonspiegel 25 werden von dem Bodenscannerabschnitt 3 und dem Seitenscannerabschnitt 2 gemeinsam genutzt.
Der so aufgebaute Strichcodeleser 1 weist ferner eine auf seiner Bodenfläche angeordnete Leiterplatte 34 auf. Auf der Leiterplatte 34 sind eine Schaltung zum Steuern des Einschaltens des Lasers, eine Schaltung zum Steuern des Betriebs des Detektors, eine Schaltung zum Steuern der Drehung des Polygonmotors und eine Decodiererschaltung zum Decodieren des Strichcodes basierend auf dem vom Detektor detektierten reflektierten Strahl montiert. Die Leiterplatte 34 hat einen Verbinder 37 zur Verbindung mit der externen Einheit. Ein Schnittstellen-(I/F)-Kabel 35 ist mit dem Verbinder 37 verbunden, und die decodierten Strichcodedaten werden ausgegeben.
4 ist ein Diagramm, das einen Zustand veranschaulicht, in dem ein Strichcode 8 durch einen vom Strichcodeleser 1 emittierten Scanstrahl gescannt wird. Wie in 4 gezeigt ist, wird ein Scanstrahl LH durch das Seitenfenster 4 nahezu in horizontaler Richtung (oder geringfügig aufwärts geneigt) emittiert. Durch das Bodenfenster 5 wird auf der anderen Seite ein Scanstrahl LV aufwärts emittiert. Der durch das Bodenfenster 5 emittierte Strahl ist in Richtung auf das Seitenfenster 4 geringfügig aufwärts geneigt. Daher werden die durch sowohl das Seitenfenster 4 als auch das Bodenfenster 5 emittierten Scanstrahlen an einem Abschnitt oder Teil A von 4 fokussiert. Wird ein Gegenstand mit einem Strichcode durch diese Position geführt, wird daher der Gegenstand gleichzeitig (oder zu verschiedenen Zeiten) mit den Scanstrahlen LH und LV gescannt, die aus verschiedenen Richtungen durch das Seitenfenster 4 und das Bodenfenster 5 emittiert wurden.
Selbst wenn der Strichcode 8 nicht dem Seitenfenster 4 oder dem Seitenfenster 5 zugewandt ist, wird es daher wahrscheinlicher, daß der Strichcode 8 mit dem Scanstrahl bestrahlt wird, der durch entweder das Seitenfenster 4 oder das Bodenfenster 5 emittiert wurde, und die Wahrscheinlichkeit zum Lesen des Strichcodes 8 wird hoch.
Der Scanstrahl zum Scannen des Strichcodes 8 wird von der Oberfläche des Gegenstandes 9 reflektiert, an welchem der Strichcode 8 angebracht ist. Hier wird jedoch der reflektierte Strahl RF wie in 4 gezeigt gestreut. Selbst wenn der Strichcode 8 nahezu senkrecht zum Strichcodeleser 1 angeordnet ist und der Richtung, die dem Seitenfenster 4 entgegengesetzt gerichtet ist, wie durch eine Position B repräsentiert zugewandt ist, kommt daher ein Teil RFp des vom Strichcode 8 reflektierten Strahls am Bodenfenster 5 an. Insbesondere ist der durch das Bodenfenster 5 emittierte Scanstrahl aufwärts gerichtet. Wenn der Strichcode 8 in einem Zustand wie durch die Position B repräsentiert gescannt wird, wird es daher wahrscheinlicher, daß der vom Strichcode 8 reflektierte Strahl auf das Bodenfenster 5 einfällt.
Wie oben beschrieben wurde, wird der Strichcode 8 des den Strichcodeleser 1 passierenden Gegenstandes 9 durch die Scanstrahlen aus verschiedenen Richtungen gescannt. Daher kann der Strichcode 8 ausgelesen werden, es sei denn, der Strichcode 8 liegt an einer Position C, wo er weder dem Seitenfenster 4 noch dem Bodenfenster 5 zugewandt ist und vom Scanstrahl nicht bestrahlt wird.
5 veranschaulicht eine äußere Größe des Strichcodelesers 1 von 2A. Der Strichcodeleser 1 hat eine Breite W von etwa 292 mm und eine Höhe H von etwa 247 mm. Außerdem weist der Strichcodeleser 1 eine Tiefe D von etwa 508 (oder 430 mm) und eine Höhe H1 von etwa 120 mm von der Bodenfläche zur Schalteroberfläche 12 auf. Der Strichcodeleser 1 kann eine Tiefe D haben, die mit der Breite des Kassenschalters übereinstimmt, auf welchem der Strichcodeleser 1 installiert ist.
6 ist ein Diagramm, das das optische System im Strichcodeleser 1 veranschaulicht. In 6 repräsentieren Pfeile Durchgänge oder Wege von Laserstrahlen, und die Richtungen von Pfeilen repräsentieren die Richtungen, in denen die Laserstrahlen emittiert werden. In 6 ist der innere Aufbau des Strichcodelesers 1 in den Seitenscannerabschnitt 2 und den Bodenscannerabschnitt 3 geteilt dargestellt. In der Praxis wird das VLD-Modul 21 gemeinsam genutzt, ist aber in 6 der Bequemlichkeit halber geteilt gezeichnet. Das VLD-Modul 21 im Seitenscannerabschnitt 2 enthält den Halbspiegel.
Im Bodenscannerabschnitt 3 fällt der vom VLD-Modul 21 emittierte Laserstrahl auf den Polygonspiegel 25 und wird von der Reflexionsebene des Polygonspiegels 25 reflektiert. Danach wird der Laserstrahl durch das erste Spiegelsystem 26 reflektiert und durch das Bodenfenster 5 auf den Strichcode 8 projiziert. Das Bodenfenster 5 wird von zwei Stücken einer Glasplatte gebildet und verhindert, daß Wasser oder dergleichen in den Strichcodeleser 1 eintritt.
Die Glasplatte besteht aus einem Saphirglas oder einem ähnlichen Glas mit großer Härte. Falls die Glasoberflächen dadurch zerkratzt und verschmutzt werden, daß sie von den Gegenständen berührt werden, kann der Laserstrahl in verringerten Umfängen durchgehen. Von den beiden, das Bodenfenster 5 bildenden Glasplatten ist die untere Glasplatte, die von den Gegenständen weniger wahrscheinlich berührt wird, an der Vorrichtung befestigt, und es wird ermöglicht, daß die obere Glasplatte, die von den Gegenständen sehr wahrscheinlich berührt wird, erforderlichenfalls erneuert wird. Daher kann die obere Glasplatte, die zerkratzt ist, erneuert werden, und ein Abfall in der Leistungsfähigkeit beim Lesen von Strichcodes, die aus der Reduzierung des Betrages des durch das Bodenfenster 5 durchgehenden Laserstrahls herrührt, wird vermieden. Die untere Glasplatte, die von den Gegenständen kaum berührt wird, wird auf ihren Oberflächen weniger wahrscheinlich zerkratzt als die obere Glasplatte. Daher muß die untere Glasplatte nicht aus einem harten und teuren Glas wie z. B. Saphirglas bestehen.
Obgleich die Einzelheiten später beschrieben werden, werden Scanmuster in insgesamt zehn Richtungen vom Bodenscannerabschnitt 3 emittiert, welches Scanmuster in jeder Richtung aus vier Scanlinien besteht. Die Scanmuster werden nach jeder Umdrehung des Polygonspiegels 25 in zehn Richtungen emit tiert, und der Strichcode wird von insgesamt 40 Scanlinien gescannt. Die vier Scanlinien, die jedes Scanmuster bilden, entsprechen jeder Reflexionsebene des Polygonspiegels 25.
Der vom Strichcode 8 reflektierte Strahl fällt durch das Bodenfenster 5 auf das erste Spiegelsystem und wird in Richtung auf den Polygonspiegel 25 reflektiert. Danach wird der vom Strichcode 8 reflektierte Strahl von der Reflexionsebene des Polygonspiegels 25 reflektiert und wird durch den konkaven Spiegel 30 in Richtung auf den ersten Detektor 28 fokussiert und reflektiert. Eine Pin-Photodiode kann als der erste Detektor 28 verwendet werden.
In dem Seitenscannerabschnitt 2 wird auf der anderen Seite der vom VLD-Modul 21 emittierte und durch den Halbspiegel reflektierte Laserstrahl von mehreren Reflexionsspiegeln 23 und 24 reflektiert und wird zu dem Polygonspiegel 25 geführt. Der von der Reflexionsebene des Polygonspiegels 25 reflektierte Scanstrahl wird durch das zweite Spiegelsystem 27 reflektiert und wird durch das Seitenfenster 4 emittiert, um den Strichcode 8 zu scannen. Wie das Bodenfenster 5 besteht das Seitenfenster 4 aus zwei Stücken Fenstergläsern. Beim Lesen des Strichcodes 8 kommt der Gegenstand mit dem Seitenfenster 4 weniger wahrscheinlich in Kontakt. Daher kann die für das Seitenfenster 4 verwendete Glasplatte statt hartes Glas gewöhnliches Glas sein.
Scanmuster werden durch das Seitenfenster 4 in sechs Richtungen emittiert, wobei das Scanmuster in jeder Richtung aus vier Scanlinien besteht, d. h. es werden insgesamt 24 Scanlinien emittiert. Dies wird später ausführlich beschrieben.
Der durch den Strichcode 8 reflektierte Strahl fällt durch das Seitenfenster 4 auf den Strichcodeleser 1, wird durch das zweite Spiegelsystem 27 und von der Reflexionsebene des Polygonspiegels 25 reflektiert und wird durch die Fresnel-Linse 32 fokussiert. Der Strahl wird dann vom unteren Spiegel 33 reflektiert und wird vom zweiten Detektor 29 empfangen. Als den zweiten Detektor 29 kann man ein Pin-Photodiode verwenden. Der Aufbau einer Kombination der Fresnel-Linse 32 und des unteren Spiegels 33 kann durch einen konkaven Spiegel mit einer Funktion zum Fokussieren von Licht substituiert werden.
Ein in 6 dargestellter Störlichtsensor 36 detektiert eine Änderung in der Lichtmenge um den Strichcodeleser 1, steuert den Betrieb des Strichcodele sers 1 basierend auf dessen Ergebnis und steuert das Einschalten des VLD-Moduls 21.
Die Anordnung des optischen Systems im Strichcodeleser 1 wird in weiteren Einzelheiten beschrieben.
7 veranschaulicht einen Zustand, in dem eine obere Abdeckung und eine untere Abdeckung vom Bodenscannerabschnitt 3 des Strichcodelesers 1 entfernt sind. Bezugsziffer 5B bezeichnet die untere Glasplatte der beiden Glasplatten, die das Bodenfenster 5 bilden. In 7 bezeichnet Bezugsziffer 41 einen unteren Rahmen, 41F bezeichnet einen Flanschabschnitt des unteren Rahmens 41, Bezugsziffer 42 bezeichnet einen oberen Rahmen, 42F bezeichnet einen Flanschabschnitt des oberen Rahmens 42, und Bezugsziffer 43 bezeichnet ein Abdeckungsteil des Seitenscannerabschnitts 2. Der untere Rahmen und der obere Rahmen 42 sind an den Stellen der Flanschabschnitte 41F und 42F oben und unten geteilt. Spiegel, die den Bodenscannerabschnitt 3 bilden, sind auf den inneren Wandflächen des unteren Rahmens 41 und des oberen Rahmens 42 montiert.
8A und 8B sind eine Draufsicht und eine Seitenansicht des in 7 dargestellten Strichcodelesers. Der Abdeckungsteil 43, in welchem das Seitenfenster 4 vorgesehen ist, kann vom unteren Rahmen 41 des Strichcodelesers 1 getrennt werden. Im Innern des Abdeckungsteil 43 ist ein Spiegelrahmen 44 vorgesehen, an den ein Spiegel gesteckt ist, der einen Teil des zweiten Spiegelsystems 27 bildet.
9 veranschaulicht einen Zustand, in dem nur der untere Rahmen 41 vom in 7 dargestellten Strichcodeleser 1 entfernt ist. Der Polygonspiegel ist nahezu beim zentralen Abschnitt des unteren Rahmens 41 angeordnet. 9 zeigt eine Platte 51 zum Installieren des Polygonspiegels, zeigt aber nicht den Polygonspiegel. Eine Lücke 52 ist unter der Platte 1 ausgebildet, um einen Durchgang eines Laserstrahls von dem Reflexionsspiegel 23 zum Reflexionsspiegel 24 zu gestatten. Auf dem unteren Rahmen 41 sind insgesamt neun Spiegel montiert, um das erste Spiegelsystem 26 oder das zweite Spiegelsystem 27 zu bilden. Unter ihnen sind ZB2, VBRR, VBLL, HBR2, HBL2, ZML2 und ZMR2 Spiegel, die das erste Spiegelsystem 26 bilden. Die Spiegel VSR1 und VSL1 bilden einen Teil des zweiten Spiegelsystems 27.
Die Spiegel ZMR2 und ZML2 sind auf der Seitenfläche des unteren Rahmens 41 montiert und verlaufen entlang der Längsrichtung des unteren Rahmens 41. Der Spiegel ZB2 ist so angeordnet, daß seine Reflexionsebene aufwärts gerichtet ist. Der Winkel der Reflexionsebene des Spiegels ZB2 kann geeignet justiert werden. Die Spiegel VBRR und VBLL sind auf den Oberflächen des unteren Rahmens 41 vom Seitenscannerabschnitt oder -teil am weitesten entfernt angeordnet, wobei ihre Reflexionsebenen geringfügig aufwärts geneigt sind, so daß sie dem Polygonspiegel zugewandter sind.
Die Spiegel VSR1 und VSL1 sind auf den Seitenflächen des unteren Rahmens 41 montiert, wobei ihre Reflexionsebenen geringfügig nach oben geneigt sind.
Bezugsziffer 53 bezeichnet eine Leiterplatte, und ein zweiter Detektor 29 ist auf einem Teil davon montiert. Die Leiterplatte 53 ist auf dem unteren Rahmen 41 so montiert, daß die lichtempfangende Oberfläche des zweiten Detektors 29 abwärts geneigt ist. Diese Anordnung macht es möglich, die Tiefe der Vorrichtung zu reduzieren.
Die Fresnel-Linse 32 ist zwischen der Leiterplatte 53 und dem Polygonspiegel geneigt montiert. Überdies ist der Reflexionsspiegel 24 vor der Fresnel-Linse 32 und auf deren optischer Achse vorgesehen.
Das VLD-Modul wird unter der unteren Oberfläche des Spiegels ZB2 gehalten, und ein Laserstrahl wird von dieser Position emittiert. Der Reflexionsspiegel 23 ist an der Rückseite des Spiegels ZB2 montiert, um den durch eine Lücke zwischen dem Spiegel ZB2 und dem unteren Rahmen 41 in Richtung auf den Reflexionsspiegel 24 durchgehenden Strahl zu reflektieren.
Der erste Detektor 28 ist auf der unteren Oberfläche der Vorrichtung vorgesehen. Die lichtempfangende Oberfläche des ersten Detektors 28 ist der Seite des Reflexionsspiegels 23 zugewandt, und eine Öffnung 54 ist auf der Vorderseite der lichtempfangenden Oberfläche des ersten Detektors 28 ausgebildet, um den vom konkaven Spiegel 30 reflektierten Laserstrahl in Richtung auf den ersten Detektor 28 zu lenken. Die Öffnung 54 hat eine V-Form, so daß sie einem optischen Durchgang oder Weg entspricht, worin der reflektierte Strahl durch den konkaven Spiegel 30 fokussiert wird. Der erste Detektor 28 ist auf einer Leiterplatte 55 montiert.
10A veranschaulicht den unteren Rahmen 41, der von der Oberseite aus betrachtet wird, und 11 ist eine Seitenschnittansicht des unteren Rahmens 41.
Wie in 10A oder 11 dargestellt ist, ist der Polygonspiegel 25 beinahe an der Mitte des unteren Rahmens 41, aber näher zum Seitenscannerabschnitt vorgesehen. Hinter der Fresnel-Linse 32 ist der untere Spiegel 33 mit seiner aufwärts gewandten Reflexionsebene vorgesehen. Der erste Detektor 28 ist auf der Bodenfläche des unteren Rahmens 41 montiert. Der erste Detektor 28 ist auf der Leiterplatte 55 montiert. Die Öffnung 54 mit nahezu einer V-Form ist auf der Seite der lichtempfangenden Oberfläche des ersten Detektors 28 ausgebildet, und der vom konkaven Spiegel 30 reflektierte Strahl fällt durch die Öffnung 54 auf den ersten Detektor 28.
Das VLD-Modul 21, die Reflexionsspiegel 23, 24, die Fresnel-Linse 32, der Polygonspiegel 25, der erste Detektor 28, der zweite Detektor 29 und der konkave Spiegel 30 sind im unteren Rahmen 41 entlang der Mittellinie CL auf solch eine Weise angeordnet, daß die optischen Achsen der Lichtstrahlen übereinstimmen. Das VLD-Modul 21 und der konkave Spiegel 30 sind unter dem Spiegel ZB2 angeordnet. In 10A wurde der Spiegel ZB2 teilweise weggeschnitten, so daß die Anordnung des VLD-Moduls 21 ersichtlich ist.
Bezugnehmend auf 11 ist der erste Detektor 28 auf der Bodenfläche des unteren Rahmens 41 angeordnet und unterbricht nicht den Durchgang oder Weg eines vom VLD-Modul 21 emittierten Strahls oder des durch den Strichcode reflektierten Strahls. Der Spiegel ZB2 ist geringfügig geneigt montiert. Die Reflexionsspiegel 23 und 24 sind an den Enden schlanker Rahmen angebracht und unterbrechen nicht die Durchgänge der Strahlen.
Erhebungen oder Vorsprünge 56 sind auf den Bodenflächen und auf den Seitenflächen der Spiegel gebildet, um die Positionen und Winkel der Spiegel zu definieren. Die auf dem unteren Rahmen montierten Spiegel werden befestigt, indem man sie an die Erhebungen 56 stoßen läßt. Folglich sind die Spiegel auf dem unteren Rahmen 41 vorbestimmten Richtungen in vorbestimmten Winkeln zugewandt montiert.
In der in 10A dargestellten Ausführungsform ist der erste Detektor 28 im unteren Rahmen 41 entlang der Mittellinie CL angeordnet. Wie in 10B gezeigt ist, kann jedoch der erste Detektor 28 im unteren Rahmen 41 an einer Position angeordnet sein, die von der Mittellinie CL abweicht. In diesem Fall muß der konkave Spiegel 30 so angeordnet werden, daß er in Richtung auf eine zur Mittellinie CL des unteren Rahmens 41 senkrechte Richtung geneigt ist, so daß der durch den konkaven Spiegel 30 reflektierte Strahl auf den ersten Detektor 28 fokussiert wird.
Der Aufbau des in 10B dargestellten unteren Rahmens 41 ist nahezu der gleiche wie der Aufbau des unteren Rahmens 41, der mit Verweis auf 10A beschrieben wurde, mit Ausnahme der Position des ersten Detektors 28 und der Richtung des konkaven Spiegels 30, und die gleichen Aufbauelemente sind durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet; ihre Beschreibung wird aber nicht wiederholt.
12 veranschaulicht den unteren Rahmen 41 der Vorrichtung und den oberen Rahmen 42, der darauf plaziert wird. Die Spiegel sind an die Innenseite des oberen Rahmens 42 gesteckt. Der obere Rahmen 42 ist mit insgesamt zehn Spiegeln ZBR1, ZBL1, HBR1, HBL1, VBR1, VBL1, VBR2, VBL2, ZMR1, ZML1 versehen. Diese Spiegel bilden einen Teil des ersten Spiegelsystems 26. Diese Spiegel sind so angeordnet, daß ihre Reflexionsebenen geringfügig nach unten gewandt und den Spiegeln zugewandt sind, die auf dem unteren Rahmen 41 montiert sind, um den Bodenscannerabschnitt oder -teil zu bilden.
13A bis 13D veranschaulichen den Spiegelrahmen 44, der im Innern des Abdeckungsteils 43 des Seitenscannerabschnitts 2 montiert ist, wie er von oben, vorne, unten und der Seite aus betrachtet wird. Auf der Innenseite des Spiegelrahmens 44 sind insgesamt acht Spiegel ZHR, ZHL, ZRR, ZLL, VSR2, VSL2, ZR, ZL montiert. Diese acht Spiegel bilden einen Teil des zweiten Spiegelsystems 27. In der Seitenansicht von 13B entspricht die linke Seite der Seite, wo der Bediener steht, oder der Seite des Seitenfensters. Unter den acht Spiegeln sind die Reflexionsebenen der Spiegel ZR und ZL nach oben geneigt, und die Reflexionsebenen der verbleibenden sechs Spiegel sind geringfügig nach unten geneigt. Die Reflexionsebenen der sechs Spiegel, die von den Spiegeln ZR und ZL verschieden sind, sind so angeordnet, daß sie in Richtung auf vorbestimmte Positionen auf der Außenseite des Seitenscannerabschnitts 2 gerichtet sind.
14 ist ein Diagramm, das die Formen der oberen sechs Spiegel VSL2, ZLL, ZHL, ZHR, ZRR, VSR2 unter den auf dem Spiegelrahmen 44 montierten Spiegeln und ihre ungefähren Montagepositionen veranschaulicht. Diese sechs Spiegel sind auf den Montageflächen auf der Innenseite des Spiegelrahmens 44 unter Verwendung eines Klebstoffs oder dergleichen montiert.
15 ist eine Seitenschnittansicht des Strichcodelesers 1 in einem Zustand, in dem der untere Rahmen 41, der obere Rahmen 42, der Abdeckungsteil 43 und der Spiegelrahmen 44 zusammengebaut sind. Die auf dem oberen Rahmen 42 montierten Spiegel weisen Reflexionsebenen auf, die geringfügig nach unten gewandt sind, und die von den auf dem oberen Rahmen 42 montierten Spiegeln reflektierten Strahlen auf die Spiegel fallen, die auf dem unteren Rahmen 41 montiert sind. Die Höhe der Positionen der Reflexionsebenen der Spiegel ZR, ZL, die auf dem Spiegelrahmen 44 montiert sind, ist nahezu die gleiche wie die Höhe der Positionen der Reflexionsebene der Spiegel VSR1, VSL1, die auf dem unteren Rahmen 41 montiert sind.
In 15 ist der zweite Detektor 29 so angeordnet, dass dessen lichtempfangende Oberfläche nach unten gewandt ist, und die Leiterplatte 53 ist so angeordnet, dass sie zum Strichcodeleser 1 nahezu senkrecht ist, um ihm zu entsprechen. Diese Anordnung macht es möglich, die Tiefe des Strichcodelesers 1 verglichen mit derjenigen zu verringern, wenn die Leiterplatte 53 horizontal angeordnet ist. Überdies sind die Fresnel-Linse 32 und der untere Spiegel 33, die den vom Strichcode reflektierten Strahl zum zweiten Detektor 29 lenken, an Positionen vorgesehen, wo sie die Durchgänge von Scanstrahlen nicht unterbrechen, die von dem Polygonspiegel 25 in Richtung auf die Spiegel VSL1, ZL etc. reflektiert werden.
16 ist ein Diagramm, das die Durchgänge der vom Bodenscannerabschnitt 3 emittierten Scanstrahlen durch das Bodenfenster 5 veranschaulicht, und 17 ist ein Diagramm, das die Durchgänge der vom Seitenscannerabschnitt 2 emittierten Scanstrahlen durch das Seitenfenster 4 schematisch veranschaulicht.
Im Fall des in 16 dargestellten Bodenscannerabschnitts 3 wird der Laserstrahl, der von dem VLD-Modul 21 emittiert und durch die Reflexionsebene des Polygonspiegels 25 reflektiert wird, durch die Spiegel ZBR1, ZBL1, HBR1, HBL1, VBR1, VBL1, VBR2, VBL2, ZMR1, ZML1 gescannt, die auf dem oberen Rahmen 42 montiert sind. Wenn der Polygonspiegel 25 in Richtung des Uhrzeigersinns dreht, wird das Scannen in der Reihenfolge der Spiegel ZMR1, VBR2, VBR1, HBR1, ZBR1, ZBL1, HBL1, VBL1, VBL2 und ZML1 ausgeführt.
Als nächstes wird der von den Spiegeln auf der Innenseite des oberen Rahmens 42 reflektierte Strahl auf die im unteren Rahmen 41 montierten Spiegel projiziert.
Der durch dem Spiegel ZMR1 reflektierte Scanstrahl wird durch den Spiegel ZMR2 nach oben reflektiert und als ein Scanmuster ZMR durch das Bodenfenster 5 emittiert. Die Scanstrahlen, die von den Spiegeln VBR2 und VBR1 reflektiert werden, werden durch den Spiegel VBRR nach oben reflektiert und als Scanmuster VBR2, VBR1 durch das Bodenfenster 5 emittiert. Der aufgrund des Spiegels VBR2 auf den Spiegel VBRR einfallende Scanstrahl und der aufgrund des Spiegels VBR1 auf den Spiegel VBRR einfallende Scanstrahl haben verschiedene Einfallspositionen und verschiedene Winkel und werden durch das Bodenfenster 5 als Scanstrahlen mit verschiedenen Richtungen und Winkeln emittiert.
Der durch den Spiegel HBR1 reflektierte Scanstrahl wird durch den Spiegel HBR2 nach oben reflektiert und als ein Scanmuster HBR durch das Bodenfenster 5 emittiert. Der durch den Spiegel ZBR1 reflektierte Scanstrahl wird durch den Spiegel ZB2 nach oben reflektiert und als ein Scanmuster ZBR durch das Bodenfenster 5 emittiert. Das gleiche gilt sogar in dem Fall der Spiegel ZBL1, HBL1, VBL1, VBL2 und ZML1. Der durch den Spiegel ZBL1 reflektierte Scanstrahl wird durch den Spiegel ZB2 nach oben reflektiert und als ein Scanmuster ZBL emittiert. Der durch den Spiegel HBL1 reflektierte Scanstrahl wird durch den Spiegel HBL2 nach oben reflektiert und als ein Scanmuster HBL emittiert. Die durch die Spiegel VBL1 und VBL2 reflektierten Scanstrahlen werden durch den Spiegel VBLL nach oben reflektiert, um Scanmuster VBL1 und VBL2 zu bilden. Der durch den Spiegel ZML1 reflektierte Scanstrahl wird dann durch den Spiegel ZML2 nach oben reflektiert und wird als ein Scanmuster ZML emittiert, um dadurch einen Scanzyklus zu beenden.
Wie in 12 gezeigt ist, erreicht hier der vom Spiegel ZML1 reflektierte Scanstrahl den Spiegel ZML2, wobei er das Innere des Bodenscannerabschnitts 3 durchquert. Da der Scanstrahl teilweise das Innere des Bodenscannerabschnitts 3 durchquert, müssen folglich Hindernisse aus dem Inneren des Bodenscanners 3 entfernt sein, um einen Raum zu schaffen, der die Scanstrahlen nicht unterbricht.
Im Strichcodeleser 1 dieser Ausführungsform sind daher das VLD-Modul 21, der konkave Spiegel 30 und dergleichen an den Enden der Vorrichtung wie in 15 gezeigt plaziert, und der erste Detektor 28 ist auf der Bodenfläche der Vorrichtung montiert. Überdies ist der Polygonspiegel 25 an einer Position montiert, wo er einen Raum in Inneren des Bodenscannerabschnitts 3 nicht unterbricht.
Die den Bodenscannerabschnitt 3 bildenden Spiegel sind auf den Wandflächen auf der Innenseite des unteren Rahmens 41 und des oberen Rahmens 42 montiert, die in oben und unten geteilt sind. Daher ist es nicht notwendig, eine Struktur zum Anordnen der Spiegel im Raum im Innern des Bodenscannerabschnitts 3 vorzusehen. Sind die Spiegel wie oben beschrieben angeordnet, kann der Raum im Innern der Bodenscannerabschnitts 3 effektiv genutzt werden.
Im in 17 gezeigten Seitenscannerabschnitt 2 fällt andererseits der Scanstrahl, der von dem VLD-Modul 21 emittiert und durch die Reflexionsspiegel 23, 24 und durch den Polygonspiegel 25 reflektiert wird, zuerst auf die Spiegel VSR1 und VSL1, die auf dem unteren Rahmen 41 montiert sind, und auf die Spiegel ZR und ZL, die auf dem Spiegelrahmen 44 montiert sind. Das Scannen wird in der Reihenfolge der Spiegel VSL1, ZL, ZR, VSR1 ausgeführt.
Der von diesen Spiegeln reflektierte Scanstrahl wird dann durch sechs Spiegel der oberen Seite reflektiert, die auf dem Spiegelrahmen 44 montiert sind. Zuerst wird der vom Spiegel VSL1 reflektierte Scanstrahl vom Spiegel VSL2 nahezu in der horizontalen Richtung reflektiert und wird durch das Seitenfenster 4 als ein Scanmuster VSL emittiert. Der durch den Spiegel ZL reflektierte Scanstrahl fällt auf den Spiegel ZLL und wird durch das Seitenfenster 4 als ein Scanmuster ZLL emittiert. Der Scanstrahl, der durch den Spiegel ZL reflektiert wird, wird dann durch den Spiegel ZHL reflektiert und durch das Seitenfenster 4 als ein Scanmuster ZHL emittiert.
Als nächstes wird der vom Spiegel ZR reflektierte Scanstrahl zuerst durch den Spiegel ZHR reflektiert und wird durch das Seitenfenster 4 als ein Scan muster ZHR emittiert. Als nächstes wird der durch den Spiegel ZR reflektierte Scanstrahl durch den Spiegel ZRR reflektiert und als ein Scanmuster ZRR durch das Seitenfenster 4 emittiert. Schließlich wird der vom Spiegel VSR1 reflektierte Scanstrahl durch den Spiegel VSR2 reflektiert und wird durch das Seitenfenster 4 als ein Scanmuster VSR emittiert. Ein Scanzyklus endet somit.
18 ist ein Diagramm, das Ortskurven von Scanmustern in zehn Richtungen, dargestellt in 16, auf dem Bodenfenster 5 veranschaulicht. Es sind Ortskurven von Scanmustern dargestellt, die von einer Ebene des Polygonspiegels 25 reflektiert werden. 19 ist ein Diagramm, das alle Scanmuster veranschaulicht, die von allen Ebenen des Polygonspiegels 25 reflektiert und durch das Bodenfenster 5 emittiert werden. Wie schon beschrieben wurde, werden insgesamt 40 Scanlinien durch das Bodenfenster 5 emittiert. Die vierzig Scanlinien sind in zehn Gruppen gruppiert, die jeweils aus vier Scanlinien bestehen.
Zwei Scanmuster ZMR und ZML, die in 18 gezeigt sind, sind zum Bediener nahezu senkrecht und verlaufen über nahezu den gesamten Bereich des Bodenfensters 5 in der Längsrichtung. Daher wird der Gegenstand, dessen Strichcode gelesen werden soll, durch mindestens die Scanmuster ZMR und ZML ungeachtet dessen gescannt, wo er auf dem Bodenfenster 5 passieren mag.
Die verbleibenden acht Scanmuster beschreiben Ortskurven, die etwas nach oben geneigt sind, so daß sie die Scanmuster ZMR und ZML schneiden. Indem die in 18 und 19 gezeigten Scanmuster emittiert werden, scannen die Scanlinien, die jedes Scanmuster bilden, den Strichcode ungeachtet dessen, ob der Strichcode auf dem Strichcodeleser 1 unter verschiedenen Winkeln passieren mag, was zu einem Erhöhen der Fähigkeit zum Lesen des Strichcodes beiträgt.
Symbole, die an den Scanmustern angebracht sind, entsprechen hier den Spiegelnamen, die das erste Spiegelsystem 26 bilden, wie es mit Verweis auf 16 beschrieben wurde, und diese Scanmuster werden von den Spiegeln mit den entsprechenden Namen reflektiert.
Die Reflexionsebenen des Polygonspiegels weisen außerdem verschiedene Winkel auf. Daher haben die Scanmuster, die von dem Bodenfenster 5 emittiert werden und derartigen Reflexionsebenen entsprechen, vier Scanlinien, die na hezu parallel sind und die Positionen scannen, die um eine vorbestimmte Distanz getrennt sind, je nach den Winkeln der Reflexionsebenen des Polygonspiegels. Das Scanmuster wird somit von mehreren Scanlinien gebildet, die durch eine vorbestimmte Distanz getrennt sind. Daher wird die Wahrscheinlichkeit eines Scannens des Strichcodes durch die Scanlinien erhöht, was zu einer weiteren Steigerung der Fähigkeit zum Lesen des Strichcodes beiträgt.
20 ist ein Diagramm, das Scanmuster veranschaulicht, die durch das Seitenfenster 4 emittiert werden. Durch das Seitenfenster 4 werden sechs Scanmuster VSR, VSL, ZRR, ZLL, ZHR, ZHL emittiert, die jeweils aus vier Scanlinien bestehen, die nahezu parallel und durch eine vorbestimmte Distanz beabstandet sind. Die Namen dieser Scanmuster entsprechen den Namen der Spiegel, die den Seitenscannerabschnitt 2 bilden, wie mit Verweis auf 17 beschrieben wurde, und repräsentieren Scanmuster, die von den Spiegeln mit den gleichen Namen wie im Fall von 18 reflektiert werden. Die vier Scanlinien in einem Scanmuster sind für ihre vier Scanpositionen in Abhängigkeit vom Winkel der Reflexionsebene des Polygonspiegels 25 wie im Fall des durch das Bodenfenster 5 emittierten Scanmusters definiert.
Die Scanmuster von 20 sind die durch das Seitenfenster 4 emittierten Muster. Wie oben beschrieben wurde, sind sechs Spiegel, die von den Spiegeln ZR, ZL verschieden sind, die auf dem Spiegelrahmen 44 montiert sind, so angeordnet, daß ihre Reflexionsebenen zu vorbestimmten Positionen auf der Außenseite des Seitenscannerabschnitt 2 gerichtet sind. Daher nähern sich die Scanmuster einander, während sie sich vom Seitenfenster 4 trennen. Die sechs Scanmuster nähern sich am stärksten einer Position, die zum Lesen des Strichcodes am geeignetsten ist, und es wird am wahrscheinlichsten an dieser Position, daß der auf dem Strichcodeleser passierende Strichcode von den Seitenmuster gescannt wird.
Die durch das Bodenfenster 5 emittierten Scanmuster sowie die durch das Seitenfenster 4 emittierten Scanmuster sind auf der rechten und linken Seite bezüglich der Mittellinien symmetrisch angeordnet. Da jedes untere Muster und jedes Seitenmuster Richtungen und Winkel aufweisen, die um kleine Beträge verschieden sind, wird es sehr wahrscheinlich, daß der Strichcode von zumindest einer der Scanlinien gequert wird.
21A bis 21D veranschaulichen Scanmuster von jeder Seite nur unter den Scanmustern (untere Muster), die durch das Bodenfenster 5 emittiert werden, und den Scanmustern (Seitenmustern), die durch das Seitenfenster 4 emittiert werden. Wie oben beschrieben wurde, sind die rechten und linken Scanmuster, die durch das Seitenfenster 4 und das Bodenfenster 5 emittiert werden, in Bezug auf die Mittellinien symmetrisch. Die Scanmuster der anderen Seite sind genau die gleichen wie die in 21A bis 21D dargestellten Scanmuster umgedreht.
21A veranschaulicht die Scanmuster VBL1 und VBL2 unter den Bodenmustern. Das Scanmuster VBL1 beschreibt Scan-Ortskurven, die nach rechts geringfügig ansteigen, an Positionen nahe dem Seitenfenster 4. Die Scanmuster VBL2 beschreiben Scan-Ortskurven, die nach rechts wie das Scanmuster VBL1 geringfügig ansteigen, aber an einer Position näher zum Bediener als diejenige des Scanmusters VBL1. 21B veranschaulicht das Scanmuster ZML, das Ortskurven beschreibt, die das Bodenfenster 5 nahezu in dessen Längsrichtung queren. Ungeachtet davon, wo der Gegenstand auf dem Bodenfenster 5 passieren mag, wird daher der Gegenstand durch mindestens das Scanmuster ZML gescannt.
21C veranschaulicht Scanmuster HBL und ZBL. Das Scanmuster HBL beschreibt Scan-Ortskurven, die nach links geringfügig ansteigen, an Positionen, die nahe dem Seitenscanner auf der linken Seite des Bodenfensters 5 liegen. Das Scanmuster ZBL beschreibt andererseits Scan-Ortskurven, die in Richtung auf die linke Seite geringfügig ansteigen, an Positionen, die dem Bediener auf der rechten Seite des Bodenfensters 5 nahe sind.
21D veranschaulicht linke Seitenmuster unter den Scanmustern, die durch das Seitenfenster 4 emittiert werden. Das Scanmuster VSL erstreckt sich in der vertikalen Richtung des Seitenfensters 4 und beschreibt Scan-Ortskurven, die nach links geringfügig ansteigen. Das Scanmuster ZLL beschreibt Scan-Ortskurven, die nach rechts ansteigen. Das Scanmuster ZHL beschreibt Scan-Ortskurven, die nach rechts geringfügig ansteigen, auf der oberen Seite nahezu bei der Mitte des Seitenfensters 4.
Beim Erzeugen der oben erwähnten Scanmuster wird der auf dem Strichcodeleser passierende Gegenstand nach jeder Drehung des Polygonspiegels 25 mit insgesamt 64 Scanlinien aus zwei Richtungen bestrahlt. Da der Gegenstand durch eine erhöhte Anzahl von Scanlinien aus verschiedenen Richtungen und unter verschiedenen Winkeln gescannt wird, wird es wahrscheinlicher, daß die Strichcodeoberfläche durch die Scanlinie gescannt wird, und ein Lesen des Strichcodes wird entsprechend erfolgreicher.
22 ist ein Diagramm, das die Ortskurven eines vom VLD-Modul 21 im Strichcodeleser 1 emittierten Laserstrahls veranschaulicht. Das VLD-Modul 21 hat ein Prisma 61, um den Austrittswinkel des Laserstrahls zu ändern und um den Durchmesser des Strahls zu ändern, und den Halbspiegel 22, um den Laserstrahl in zwei zu teilen.
Der Laserstrahl, der durch das Prisma 61 und den Halbspiegel 22 durchgegangen ist, wird geringfügig aufwärts emittiert, geht durch das in der Mitte des konkaven Spiegels 30 ausgebildete Loch 31 durch und fällt auf den Polygonspiegel 25. Der Laserstrahl im Bodenscannerabschnitt 3, der vom Polygonspiegel 25 emittiert wird, fällt auf den Spiegel ZBL1, der auf dem oberen Rahmen 42 montiert ist, und wird so reflektiert, daß er durch den Spiegel ZBL1 einmal nach unten zurückgefaltet wird, und fällt auf den Spiegel ZBL2, der auf dem unteren Rahmen 41 montiert ist. Der Spiegel ZB2 reflektiert den Scanstrahl, der darauf fällt, in eine aufwärts geneigte Richtung. Daher wird ein das Scanmuster ZBL bildender Scanstrahl durch das Bodenfenster 5 emittiert.
Auf der anderen Seite fällt der Laserstrahl, der durch das Prisma 61 durchgegangen ist und vom Halbspiegel 22 reflektiert wird, auf den Reflexionsspiegel 23, wobei er durch den Raum unter dem Spiegel ZB2 durchgeht, wird vom Reflexionsspiegel 23 reflektiert und fällt auf den Reflexionsspiegel 24, wobei er durch eine Lücke 52 unter der Platte 51 durchgeht, auf der der Polygonspiegel 25 installiert ist. Der vom Reflexionsspiegel 23 in Richtung auf den Reflexionsspiegel 24 reflektierte Laserstrahl wird nahezu in horizontaler Richtung emittiert.
Der Reflexionsspiegel 24 reflektiert den Laserstrahl, der darauf fällt, in eine aufwärts geneigte Richtung, so daß er auf den Polygonspiegel 25 fallen wird. Der auf den Polygonspiegel 25 einfallende Laserstrahl wird reflektiert und wird ferner durch den auf dem unteren Rahmen 41 montierten Spiegel VSSL1 oder durch den auf dem Spiegelrahmen 44 montierten Spiegel ZL nach oben reflek tiert und wird aufgrund der anderen sechs Spiegel, die auf dem Spiegelrahmen 44 montiert sind, durch das Seitenfenster 4 nahezu in der horizontalen Richtung emittiert.
Im Fall von 22 fällt der vom Polygonspiegel 25 reflektierte Scanstrahl auf den Spiegel ZL und wird nach oben (nahezu in vertikaler Richtung) reflektiert. Danach fällt der Scanstrahl auf den auf dem Spiegelrahmen 44 montierten Spiegel ZHL und wird in der horizontalen Richtung reflektiert, so daß der das Scanmuster ZHL bildet.
23 ist eine perspektivische Ansicht des unteren Rahmens 41 des Strichcodelasers 1 und veranschaulicht einen Durchgang oder Weg des Laserstrahls, der vom VLD-Modul 21 hoch zum Polygonspiegel 25 emittiert wurde. In 23 ist der Polygonspiegel nicht dargestellt, so daß die Ortskurven des Lichtstrahls leicht verstanden werden können, und nur die Platte 51 ist dargestellt, auf der der Polygonspiegel installiert wird. Der konkave Spiegel ist unter dem Spiegel ZB2 vorgesehen und hier nicht gezeigt.
Bezugnehmend auf 23 fällt der vom Reflexionsspiegel 23 reflektierte Laserstrahl auf den Reflexionsspiegel 24, wobei er durch die Lücke 52 unter der Platte 51 durchgeht, und wird durch den Reflexionsspiegel 24 in Richtung auf den Polygonspiegel reflektiert, der in einer aufwärts geneigten Richtung oder Ausrichtung liegt. Auf der anderen Seite fällt der durch das Loch im konkaven Spiegel emittierte Laserstrahl auf den Polygonspiegel.
24 bis 26 veranschaulichen im Vergleich die Scanmuster, die vom Strichcodeleser der vorliegenden Erfindung und von den herkömmlichen Strichcodelesern durch ihre Bodenfenster emittiert werden. 24 veranschaulicht ein Scanmuster, das durch das Bodenfenster 216 von 1C emittiert wird, 25 veranschaulicht ein Scanmuster, das durch das Bodenfenster 226 von 1E emittiert wird, und 26 veranschaulicht ein Scanmuster, das durch das Bodenfenster 5 der vorliegenden Erfindung emittiert wird.
Verglichen mit den Strichcodes scannenden Mustern, die durch die herkömmlichen Bodenfenster 216 und 226 emittiert werden, enthält das durch das Bodenfenster 5 der vorliegenden Erfindung emittierte Scanmuster viele Scanlinien, die in verschiedene Richtungen weisen. Insgesamt 12 Scanlinien werden vom Bodenfenster 216 von 24 emittiert, und insgesamt 24 Scanlinien wer den vom Bodenfenster 226 von 25 emittiert. Durch Verwenden der durch das Bodenfenster 5 der vorliegenden Erfindung emittierten Scanlinien kann daher der Strichcode am wahrscheinlichsten gescannt und sehr zuverlässig ausgelesen werden.
Außerdem ist das Bodenfenster 5 der vorliegenden Erfindung länger als die herkömmlichen Bodenfenster 216 und 226. Daher hat das Bodenfenster 5 eine breitere Fläche, auf der der Gegenstand passieren wird, um den Strichcode zu lesen. Dies erhöht entsprechend die Effizienz der Leseoperation.
27 ist ein Diagramm, das einen Unterschied in der Größe der Fläche zum Lesen eines Strichcodes zwischen dem herkömmlichen Strichcodeleser und dem Strichcodeleser der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die in 27 gezeigten lesbaren Bereiche sind diejenigen, wo der Strichcode zuverlässig gelesen werden kann, wenn der Strichcode, zum Beispiel in der vertikalen Richtung aufrecht, um 360 Grad auf einer horizontalen Ebene gedreht wird.
Im Fall des herkömmlichen Strichcodelesers hat das Bodenfenster 5 eine Größe von 6 Zoll × 6 Zoll (6 Inches × 6 Inches), was kurz ist, und insbesondere wird der lesbare Bereich in der Tiefe unvermeidlich schmal. Außerdem weicht der lesbare Bereich zum Seitenfenster 4 hin ab, und der Bediener muß die Gegenstände näher zum Seitenfenster 4 vorbeiführen. Je nach Größe des Bedieners kann jedoch der Gegenstand diesen Bereich nicht erreichen, und die Leseoperation ist nicht effizient. Beim Strichcodeleser der vorliegenden Erfindung hat andererseits das Bodenfenster 5 eine Größe von 4 Zoll × 7 Zoll (4 Inches × 7 Inches), und der lesbare Bereich in Richtung der Tiefe wird zum Bediener hin breiter. Daher kann sogar eine Person mit kurzen Armen die Gegenstände innerhalb des lesbaren Bereichs einfach vorbeiführen.
Wenn der Gegenstand über den Strichcodeleser geführt wird, scannt der durch das Bodenfenster 5 emittierte Scanstrahl den Gegenstand wahrscheinlicher, wenn das Bodenfenster 5 tief ist. Die Lesefähigkeit ändert sich jedoch nicht viel, selbst wenn das Bodenfenster 5 nicht so breit ist, oder in der Richtung, in der der Gegenstand vorbeigeführt wird. Außerdem ist das Saphirglas teuer, und sein Preis steigt mit einer Zunahme der Fläche. Daher ist das Bodenfenster mit einer Breite von 6 Zoll (6 Inches) vom Kostenstandpunkt aus nachteilig, und diese Breite ist auch nicht notwendig.
Auf der anderen Seite hat das Bodenfenster 5 der vorliegenden Erfindung eine Breite von 4 Zoll (4 Inches), was zum Aufrechterhalten der Lesefähigkeit notwendig ist und beim Niedrighalten des Preises des Glases weiter vorteilhaft ist.
28 ist ein Diagramm, das den Durchgang eines vom Strichcode reflektierten Strahls im Strichcodeleser der vorliegenden Endung veranschaulicht, beginnend von der Stelle, wo der vom Strichcode reflektierte Strahl auf den Polygonspiegel 25 fällt. Der durch das Bodenfenster einfallende reflektierte Strahl wird durch das erste Spiegelsystem reflektiert und fällt auf den Polygonspiegel 25. Der durch den Strichcode und von der Reflexionsebene des Polygonspiegels 25 reflektierte Strahl fällt auf den konkaven Spiegel 30. Der vom Polygonspiegel 25 reflektierte Strahl wird ferner vom konkaven Spiegel 30 reflektiert und fokussiert, so daß er auf den ersten Detektor 28 fällt.
Auf der anderen Seite wird der durch das Seitenfenster einfallende Strahl durch das zweite Spiegelsystem reflektiert und fällt auf den Polygonspiegel 25. Der durch den Strichcode reflektierte Strahl wird durch die Reflexionsebene des Polygonspiegels weiter nach unten reflektiert und fällt auf die Fresnel-Linse 32. Die Fresnel-Linse 32 fokussiert den vom Polygonspiegel 25 reflektierten Strahl, so daß er auf den unteren Spiegel 33 fällt, der den vom Strichcode reflektierten Strahl in Richtung auf die lichtempfangende Oberfläche des zweiten Detektors 29 reflektiert.
29 ist ein Diagramm, das eine Beziehung der Länge des optischen Durchgangs oder Weges vom Polygonspiegel 25 zu einer Position veranschaulicht, wo der Laserstrahl am besten fokussiert werden kann, falls das Bodenfenster 5 kurz ist. In 29 repräsentiert A-B-C-D einen Scanstrahl, der durch das Seitenfenster 4 emittiert wird, und E-F-G-H repräsentiert einen durch das Bodenfenster 5 emittierten Scanstrahl.
Im Gerät von 29 ist der optische Durchgang A-B-C-D länger als der optische Durchgang E-F-G-N. Dies verhält sich so, weil das VLD-Modul 21 unter dem Seitenscannerabschnitt 2 vorgesehen ist.
Wenn eine Linse und eine Apertur (Einzelheiten werden später beschrieben) zum Ausbilden eines Strahls nahe dem VLD-Modul 21 liegen, ist die Region zum Lesen des Strichcodes durch den Laserstrahl in Abhängigkeit von einer Di stanz vom VLD-Modul 21 bestimmt. Daher trägt die Position zur Montage des VLD-Moduls 21 im Strichcodeleser zum Bestimmen der Größe des zum Lesen von Strichcodes geeigneten Bereichs bei.
Im Fall von 29 ist die Distanz von dem VLD-Modul 21 zu einer Position, wo der Laserstrahl am besten fokussiert werden kann, im Fall der Position D oder der Position H sogar gleich. Je nach der Anordnung des VLD-Moduls 21, das eine Quelle des Laserstrahls ist, ändern sich jedoch die Längen der beiden optischen Durchgänge A-B-C-D und E-F-G-H mit dem Polygonspiegel 25 als Referenz. Die Differenz in der Länge zwischen den optischen Durchgängen A-B-C-D und E-F-G-H wird durch eine Differenz zwischen der Länge des optischen Weges A'-A vom VLD-Modul 21 zum Polygonspiegel und der Länge des optischen Weges A'-A''-E vom VLD-Modul 21 bis zum Polygonspiegel über die Spiegel A' absorbiert.
Wenn die Tiefe des Bodenfensters 5 wie durch eine gestrichelte Linie angegeben vergrößert wird, ist es andererseits nicht erlaubt, den Spiegel F an der gleichen Position wie derjenigen von 29 zu montieren. Das heißt, außer wenn der Spiegel F um den Betrag einer Vergrößerung der Länge des Bodenfensters 5 zu einer durch eine gestrichelte Linie angegebenen Position F' bewegt wird, kreuzt der Spiegel F den Durchgang oder Weg des Scanstrahls und behindert die Emission des Scanstrahls. Falls der Spiegel F zu der Position der gestrichelten Linie bewegt wird, wird daher der optische Weg E-F-G-H länger als der optische Weg A-B-C-D.
Wenn die Distanz vom VLD-Modul 21 bis zu einer Position, wo der Laserstrahl am besten fokussiert werden kann, auf eine Position N des Bodenfensters 5 eingestellt ist, wird folglich die Position, wo der durch das Seitenfenster 4 emittierte Laserstrahl am besten fokussiert werden kann, eine Position D', die außerhalb des lesbaren Raums liegt. Wenn die Tiefe des Bodenfensters 5 verlängert wird, wie durch die gestrichelte Linie angegeben ist, ist es daher nicht möglich, das VLD-Modul 21 an der gleichen Position wie der von 29 zu montieren.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie in 30 dargestellt ist, ist an einem Ende des Bodenscannerabschnitts 3, das vom Seitenscannerabschnitt 2 am weitesten entfernt ist, das VLD-Modul 21 installiert.
Ist das VLD-Modul 21 auf diese Weise angeordnet, kann die Differenz zwischen der optischen Weglänge A-B-C-D und der optischen Weglänge E-F-G-H durch die Differenz zwischen der optischen Weglänge A'-A''-A und der optischen Weglänge A'-E absorbiert werden.
Der Seitenscannerabschnitt 2 ist mit dem scannenden Spiegelsystem etc. versehen und kann keinen ausreichend breiten Raum schaffen. Es ist daher schwierig, den Laserstrahl im Seitenscannerabschnitt 2 zu führen, um den optischen Weg des vom VLD-Modul 21 emittierten Strahls zu verlängern. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, wie in 30 gezeigt ist, das VLD-Modul 21 an einem Ende des Bodenscannerabschnitts 3 installiert, das vom Seitenscannerabschnitt 2 des Strichcodelesers 1 am weitesten entfernt ist, um Raum zu schaffen, in dem der Laserstrahl herumgeführt werden kann, um die Länge des optischen Wegs einzustellen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird veranlaßt, daß der dem Seitenscannerabschnitt 2 zugeführte Laserstrahl unter der unteren Oberfläche des Polygonspiegels 25 durchgeht, um so die Drehachse des Polygonspiegels 25 zu schneiden. Falls veranlaßt wird, daß der dem Seitenscannerabschnitt 2 zugeführte Laserstrahl über dem Polygonspiegel 25 durchgeht, wird es schwierig, die Spiegel zum Lenken des Laserstrahls zum Scanspiegelsystem im Seitenscannerabschnitt 2 anzuordnen. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jedoch der Laserstrahl unter dem Polygonspiegel 25 geführt, um das oben erwähnte Problem zu lösen.
31 ist ein Diagramm, das ein Beispiel zum Empfangen des vom Strichcode reflektierten Strahls veranschaulicht. Im Fall von 31 fällt der vom Polygonspiegel 25 reflektierte Scanstrahl auf den Muster erzeugenden Spiegel 71, wo er nach unten reflektiert wird, und wird ferner durch den unteren Spiegel 72 nach oben reflektiert, um durch das Bodenfenster 5 emittiert zu werden. In 31 repräsentiert der schraffierte Bereich den Bereich zum Lesen von Strichcodes von Gegenständen. Der vom Strichcode reflektierte Strahl kommt am Polygonspiegel 25 an, wobei er durch den gleichen Durchgang wie der emittierte Strahl verläuft, und wird in Richtung auf den Detektor 73 reflektiert.
Der vom Polygonspiegel 25 reflektierte Strahl wird durch die Linse 74 fokussiert, durch den Spiegel 75, dessen Reflexionsebene in einer abwärts ge neigten Richtung gewandt ist, nach unten reflektiert und kommt am Detektor 73 an, wo er von ihm empfangen wird.
Im Fall dieses Strichcodelesers 10 ist es aufgrund der Anordnung des Spiegels 71 und des unteren Spiegels 72 nicht möglich, die Linse 74 dem Polygonspiegel 25 zu nahe zu bringen. Demgemäß ist es nicht möglich, das Ausmaß der Tiefe des Strichcodelesers 1 zu verringern. In diesem Fall ist die Tiefe von nicht weniger als 450 mm notwendig.
Im Fall eines Ladens mit einer breiten Fläche kann der Kassenschalter eine Breite von z. B. etwa 550 mm aufweisen. In diesem Fall kann der Strichcodeleser 10 auf dem Kassenschalter ohne Beeinträchtigung durch die Breite des Strichcodelesers 10 installiert werden. Im Fall eines engen Ladens kann der Kassenschalter eine Breite aufweisen, die zwischen 450 mm und 480 mm schmal ist. In solch einem Fall wird es schwierig, den Strichcodeleser 10 von 31 am Kassenschalter zu installieren.
32 veranschaulicht die Anordnung eines lichtempfangenden Elements im Strichcodeleser 1 in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie schon beschrieben wurde, ist der erste Detektor 28 gemäß der vorliegenden Erfindung auf der Bodenfläche des Strichcodelesers 1 vorgesehen. Der durch den Polygonspiegel 25 reflektierte Strahl wird durch den konkaven Spiegel 30 so reflektiert, daß er nahezu in die Mitte des Strichcodelesers 1 geworfen wird.
Damit der Scanstrahl durch das Bodenfenster 5 emittiert werden kann, wird der vom Polygonspiegel 25 reflektierte Scanstrahl durch den Spiegel ZBL1, der auf dem oberen Rahmen montiert ist, nach unten reflektiert und wird dann durch z. B. den konkaven Spiegel 30 und den Spiegel ZB2, der auf dem VLD-Modul 21 vorgesehen ist, nach oben reflektiert. Der in 32 gezeigte schraffierte Bereich repräsentiert den Bereich zum Lesen von Strichcodes von Gegenständen.
Damit der Scanstrahl durch das Bodenfenster 5 wie oben beschrieben emittiert wird, ist weder der Spiegel, der dem unteren Spiegel 72 von 31 entspricht, noch das optische System angeordnet, das dazu beiträgt, den Scanstrahl auf der Bodenfläche des Strichcodelesers 1 zu erzeugen. Es ist daher möglich, den ersten Detektor 28 auf der Bodenfläche des Strichcodelesers 1 anzuordnen, und der vom Polygonspiegel 25 reflektierte Strahl wird durch den konkaven Spiegel 30 in Richtung auf den zentralen Abschnitt des Strichcodelesers 1 geworfen. Da das optische System so angeordnet ist, kann die Tiefe des Strichcodelesers 1 so verringert werden, daß sie kürzer als diejenige des mit Verweis auf 31 erläuterten Strichcodelesers 10 ist, obwohl die Tiefe des Bodenfensters 5 bis zu 7 Zoll (7 Inches) lang ist. Im Fall des Gerätes von 32 kann die Tiefe so verringert werden, daß sie nicht länger als 440 mm ist.
33A und 33B sind eine Vorderansicht und eine Seitenansicht des konkaven Spiegels 30, der in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung genutzt wird. Das Durchgangsloch 31 ist nahe der Mitte des konkaven Spiegels 30 ausgebildet. Überdies ist auf der Rückseite des konkaven Spiegels 30 eine Montagehalterung 75 aus Metall vorgesehen, um an dem unteren Rahmen 41 des Strichcodelesers 1 montiert zu werden. Die Montagehalterung 75 aus Metall ist in einer U-Form gebogen und aus einem federnden Bauteil hergestellt.
Der Brennpunkt des ausgesparten Spiegels 30 muß auf die strahlempfangende Oberfläche des ersten Detektors 28 gebracht werden. Aufgrund von Montagefehlern weicht jedoch oft der Brennpunkt des konkaven Spiegels 30 von der lichtempfangenden Oberfläche des ersten Detektors 28 ab. Um dies zu vermeiden, ist ein die vorliegende Erfindung verkörpernder Strichcodeleser vorzugsweise mit einem Mechanismus versehen, der imstande ist, den Montagewinkel des konkaven Spiegels 30 in der horizontalen Richtung und in der vertikalen Richtung zu justieren.
34 ist ein Diagramm, das den Mechanismus zum Justieren der Winkel des konkaven Spiegels 30 veranschaulicht. Gewindebohrungen 76 sind nahe den beiden Enden eines geknickten Abschnitts 75' der Montagehalterung 75 aus Metall ausgebildet, und ein Loch 77, das als ein Drehpunkt dient, ist nahe dem zentralen Abschnitt ausgebildet. Auf der anderen Seite ist der untere Rahmen 41 des Strichcodelesers mit einer Erhebung 78 und zwei langgestreckten Löchern 79 versehen.
Das Loch 77 der Montagehalterung 75 aus Metall ist an die Erhebung 78 des Rahmens 41 angepasst, und den konkaven Spiegel 30 lässt man in der horizontalen Richtung um die Erhebung 78 drehen. Das Positionieren des konkaven Spiegels 30 in der horizontalen Richtung wird erreicht, indem der konkave Spiegel 30 um die Erhebung 78 auf solch eine Weise gedreht wird, daß der Brennpunkt des konkaven Spiegels 30 auf der lichtempfangenden Oberfläche des ersten Detektors 28 wie mit Verweis auf 32 beschrieben positioniert wird und dann die Montagehalterung 75 aus Metall am unteren Rahmen 41 durch Einstellen von Justierschrauben 65 gesichert wird.
Die Montagehalterung 75 aus Metall weist Elastizität auf. Daher wird der konkave Spiegel 30 mit dem gebogenen Abschnitt 75'' der Montagehalterung 75 aus Metall als Zentrum hin- und hergedreht, um dadurch den Montagewinkel des konkaven Spiegels 30 zu justieren. Diese Justierung wird ausgeführt, indem eine Justierschraube 66 verwendet wird, die im unteren Rahmen 41 vorgesehen ist. Die Justierschraube 66 ist an einer der Montageplatte 75 aus Metall gegenüberliegenden Position in einem Zustand vorgesehen, indem der konkave Spiegel 30 auf dem unteren Rahmen 41 montiert wird. Das Ende der Justierschraube 66 stößt an die Rückseite des konkaven Spiegels 30 in einem Zustand, in welchem der konkave Spiegel 30 auf dem unteren Rahmen 41 montiert ist. Der Winkel des konkaven Spiegels 30 in der vertikalen Richtung wird durch Justieren der Justierschraube 66 justiert, so dass der konkave Spiegel 30 hin- und herbewegt wird.
Sich auf einen solch einfach konstruierten Mechanismus stützend kann der vom konkaven Spiegel 30 reflektierte Strahl durch einen einfachen Arbeitsvorgang zur lichtempfangenden Oberfläche des ersten Detektors 28 gebracht werden.
35A und 35B sind eine Draufsicht und eine Seitenansicht des unteren Spiegels 33, der veranlaßt, daß der vom Strichcode reflektierte Strahl auf den zweiten Detektor 29 fällt, wie mit Verweis auf 28 erläutert wurde. Eine Montagehalterung 80 aus Metall ist an der Bodenfläche des unteren Spiegels 33 angebracht. Der untere Spiegel 33 ist auf dem unteren Rahmen 41 durch die Montagehalterung 80 aus Metall montiert. Die Montagehalterung 80 aus Metall besteht auch aus einem federnden Bauteil. Die Montagehalterung 80 aus Metall ist in eine U-Form gebogen, und die Neigung des unteren Spiegels 33 und sein Winkel in der horizontalen Richtung können unter Ausnutzung der Elastizität der Montagehalterung 80 aus Metall justiert werden.
36 ist ein Diagramm, in welchem ein Strichcodeleser 1, der die vorliegende Erfindung verkörpert, von der Unterseite aus in einem Zustand betrach tet wird, in dem die Abdeckung entfernt ist. Auf der unteren Oberfläche des Strichcodelesers 1 sind insgesamt drei Schrauben zum Justieren des Winkels des konkaven Spiegels 30 vorgesehen. Wie mit Verweis auf 34 beschrieben wurde, wird die Justierschraube 65 zum Justieren der Position des konkaven Spiegels 30 in der horizontalen Richtung verwendet. Der konkave Spiegel 30 wird gedreht und so justiert, daß der Brennpunkt des konkaven Spiegels 30 auf der lichtempfangenden Oberfläche des ersten Detektors 28 liegt, der mit Verweis auf 32 beschrieben wurde. Der konkave Spiegel 30 wird dann unter Verwendung der Justierschrauben 65 am unteren Rahmen 41 gesichert. Die Justierschraube 66 wird zum Justieren der Position des konkaven Spiegels 30 in der vertikalen Richtung genutzt.
36 veranschaulicht ferner Justierschrauben 63, 64 zum Justieren des unteren Spiegels 33. Die Justierschraube 63 wird zum Justieren der Neigung des unteren Spiegels 33 verwendet, und das Ende der Justierschraube 63 stößt an die Unterseite des unteren Spiegels 33. Durch Justieren der Justierschraube 63 wird die Neigung des unteren Spiegels 33 justiert, und die Richtung zum Reflektieren des Strahls wird justiert.
Die Enden der Justierschrauben 64 werden über langgestreckte Löcher in Gewindebohrungen geschraubt, die nahe beiden Enden der Montagehalterung 80 aus Metall ausgebildet sind. Die Gewindebohrungen der Montageplatte 80 aus Metall haben eine Form ähnlich der Montagehalterung 75 aus Metall zum Montieren des konkaven Spiegels 30. Wie im Fall des konkaven Spiegels 30 lässt man die Montagehalterung 80 aus Metall in der horizontalen Richtung mit dem Drehpunkt als Zentrum drehen. Nachdem die Richtung des unteren Spiegels 33 eingestellt ist, wird die Montagehalterung 80 aus Metall unter Verwendung der Justierschrauben 64 am unteren Rahmen 41 gesichert.
37A und 37B sind Diagramme, die die Bodenfläche 81 veranschaulichen, in der das Bodenfenster 5 eines Strichcodelesers 1 vorgesehen ist, der die vorliegende Erfindung verkörpert. Auf der Bodenfläche 81, in der das Bodenfenster 5 vorgesehen ist, sind Erhebungen 82 mit einer dreieckigen Querschnittform und in Richtung der Breite des Strichcodelesers 1 verlaufend ausgebildet.
Um den Strichcode zu lesen, wird der Gegenstand durch den Raum über dem Strichcodeleser 1 geführt. Je nach Bediener kann jedoch der Gegenstand in Kontakt mit der Bodenfläche 81 bewegt werden. In solch einem Fall kommt, wenn die Bodenfläche 81, in der das Bodenfenster 5 vorgesehen ist, flach ist, der Gegenstand über einen vergrößerten Bereich in Kontakt mit der Bodenfläche 81, wodurch die Reibung zwischen dem Gegenstand und der Bodenfläche 81 zunimmt, und es wird nicht einfach, den Gegenstand zu bewegen.
Um mit einem solchen Problem zurecht zu kommen, sind in einem Strichcodeleser 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Erhebungen 82 auf der Bodenfläche 81 vorgesehen, in der das Bodenfenster 5 vorgesehen ist, und die Kontaktfläche wird zwischen dem Gegenstand und der Bodenfläche 81 verringert, um eine Reibungskraft zwischen dem Gegenstand und der Bodenfläche 81 zu verringern. Die Richtung, in der die Erhebungen 82 verlaufen, stimmt mit der Richtung überein, in der der Gegenstand geführt wird, um die Reibungskraft effektiver zu verringern.
Die Erhebungen 82 können zusammen mit der Bodenfläche 81 durch Harzformen geschaffen werden. Zudem kann ein Erhebungen bildendes Bauteil an die Bodenfläche angeklebt werden.
Der Strichcodeleser 1 weist eine zum Lesen am besten geeignete Position 83 auf, wo die Scanlinien am stärksten konzentriert sind und die Lesewahrscheinlichkeit die höchste wird. Im in 37B gezeigten Strichcodeleser 1 sind die Lücken zwischen den Erhebungen 82 auf der Bodenfläche 81 verändert, was dem Bediener ermöglicht, zu erkennen, wo die zum Lesen am besten geeignete Position liegt.
Das heißt, in diesem Strichcodeleser 1 sind Erhebungen 82 ausgebildet, wobei eine kleine Lücke auf einem Abschnitt beibehalten wird, der der zum Lesen am besten geeigneten Position 83 entspricht. Auf den vom zum Lesen am besten geeigneten Abschnitt 83 verschiedenen Abschnitten 84 ist die Lücke zwischen Erhebungen 82 so vergrößert, dass sie breiter als die Lücke zwischen den Erhebungen an der zum Lesen am besten geeigneten Position 83 ist. Durch Ändern der Lücken zwischen den Erhebungen 82, die auf der Bodenfläche 81 ausgebildet sind, in der das Bodenfenster 5 vorgesehen ist, lernt der Bediener somit optisch die zum Lesen am besten geeignete Position 83. Daher wird dem Bediener ermöglicht, einfach zu erkennen, wo die zum Lesen am besten geeignete Position 83 liegt.
Wenn ein kleiner Gegenstand vorbeigeführt werden soll, kann überdies der Gegenstand zwischen den Erhebungen 82 fallen, was bewirkt, daß das Lesen des Strichcodes beeinträchtigt wird. Es ist daher erwünscht, daß die Lücke zwischen den Erhebungen 82 nicht so groß ist. Sind die Lücken zwischen den Erhebungen 82 an der zum Lesen am besten geeigneten Position eng, kann daher der Gegenstand an der zum Lesen am besten geeigneten Position 83 zuverlässig vorbeigeführt werden.
38 veranschaulicht eine Steuereinheit 85 des Strichcodelesers 1. Die Steuereinheit 85 des Strichcodelesers ist mit Lichtdetektorschaltungen 101, 102 versehen, mit denen der erste und zweite Lichtdetektor 28 und 29 verbunden werden, einer VLD-Steuerschaltung 103, mit der das VLD-Modul 21 verbunden wird, und einer Motorsteuerschaltung 104, mit der der Polygonmotor 20 verbunden wird. Operationen der Einheiten werden durch diese Schaltungen gesteuert. Die Steuereinheit 85 weist ferner Verbinder für eine Verbindung mit externen Einheiten auf, wie z. B. einen Verbinder 105 zur Verbindung mit einem Stromquellenkabel zum Zuführen elektrischer Leistung, einen Verbinder 106 für ein Schnittstellen-(I/F)-Kabel zum Übertragen der durch den Strichcodeleser 1 gelesenen Strichcodedaten zu einem POS-Endgerät, einen Verbinder 107 zur Verbindung mit einer Stromquelle zum Zuführen elektrischer Leistung zu einer Wiegevorrichtung und einen Verbinder 108, mit dem ein Scanner vom Handgerättyp verbunden werden kann.
Bisher wurde, wie in 39 gezeigt ist, die Steuereinheit 85 auf der Rückseite des Seitenscannerabschnitt 2 vertikal installiert. In diesem Fall jedoch sind die Verbinder 86 nach unten gerichtet. Wenn die Kabel 109 mit den Verbindern 86 verbunden werden müssen, mußte der Benutzer deshalb den Strichcodeleser 1 kippen, indem er ihn wie in 39 gezeigt anhob, so daß es ihm möglich ist wird, die Arten von Verbindern zu sichern, mit denen die Verbindung hergestellt werden soll.
Der Strichcodeleser 1 wurde jedoch installiert, indem er im Kassenschalter verborgen wurde, und es ist sehr schwierig, den Strichcodeleser 1 zu kippen, indem man ihn anhebt. Daher sind die Kabel schwierig zu verbinden.
40 ist ein Diagramm, das die Verbindung von Kabeln mit dem Strichcodeleser 1 in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Im Strichcodeleser 1 der vorliegenden Erfindung ist die Steuereinheit 85 auf der Bodenfläche des Strichcodelesers 1 horizontal angeordnet, und die Verbinder 86 sind rückwärts gewandt. Daher wird dem Benutzer ermöglicht, die Arten der Verbinder sicherzustellen, wobei der Strichcodeleser 1 horizontal installiert ist, und die Verbinder 109 können effizient verbunden werden.
41 veranschaulicht die Rückseite des Strichcodelesers 1 in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, worin eine Vielzahl von Verbindern in der horizontalen Richtung angeordnet ist. Der Strichcodeleser 1 ist an seiner Rückseite mit einem Verbinder 87 für ein Stromquellenkabel, mit dem die Gleichstromquelle verbunden wird, einem Schnittstellenverbinder 88 und den ähnlichen Verbindern versehen.
42 ist ein Diagramm, das die Rückseite des Strichcodelesers 1 in einem Zustand veranschaulicht, in dem die Steuereinheit 85 montiert ist. Die Steuereinheit 85 weist eine Vielzahl von Verbindern 88, wie mit Verweis auf 41 erläutert wurde, auf.
43 ist ein Diagramm, das die Rückseite des Strichcodelesers 1 in einem Zustand veranschaulicht, in dem die Steuereinheit 85 entfernt wurde. Vom Strichcodeleser 1 sind ein mit dem Polygonmotor 20 verbundenes Motorkabel 111, ein ADS-Kabel 112, ein ADB-Kabel 113, ein ANA-Kabel 114 und ähnliche Kabel gezogen, die mit der Steuereinheit 85 verbunden werden.
44A veranschaulicht den Aufbau des Lasermoduls 21. Das Lasermodul 21 umfaßt einen Halbleiterlaser 91, eine Kollimatorlinse 92 und eine Apertur 93. Der vom Halbleiterlaser 91 emittierte Laserstrahl divergiert unter einem vorbestimmten Divergenzwinkel. Daher wird der Laserstrahl durch die Kollimatorlinse 92 fokussiert und durch die Apertur 93 geführt, um einen Strahl zu bilden, der dann zu dem zum Lesen von Strichcodes geeigneten Bereich emittiert wird.
Wie in 45 gezeigt ist, divergiert hier der vom Halbleiterlaser 91 emittierte Laserstrahl je nach der vertikalen Richtung und der horizontalen Richtung. Der Strahl ist divergent unter einem Winkel von etwa 5° bis etwa 11° in der horizontalen Richtung und ist divergent unter einem Winkel von etwa 24° bis etwa 37° in der vertikalen Richtung. Außerdem sind sehr verschiedene Charakteristiken je nach den einzelnen Halbleiterlasern 91 aufgezeigt, und der Divergenzwinkel unterscheidet sich je nach den einzelnen Halbleiterlasern 91 sehr.
Die Form des Laserstrahls, der emittiert wird, ist hier durch den Durchmesser der Apertur 93 definiert; das heißt, der Strahldurchmesser wird durch die Apertur 93 geformt. 44B veranschaulicht eine Beziehung zwischen der Distanz von der Apertur und dem Strahldurchmesser von der Stelle an, wo ein Laserstrahl verwendet wird, der emittiert wird, nachdem er durch die Apertur geformt ist. Wenn angenommen wird, daß ein optimaler Strahldurchmesser, der zum Lesen des Strichcodes geeignet ist, 550 μm ist, wird der zum Lesen von Strichcodes geeignete Bereich, wie in z. B. 44B gezeigt ist. Wenn der Strahldurchmesser zu groß ist, wird es schwierig, den Strichcode mit schmalen Lücken zwischen den Strichen und insbesondere mit einer schmalen Strichbreite zu lesen, was bewirkt, daß die Effizienz zum Lesen des Strichcodes abnimmt. Es ist daher erwünscht, daß der Strahldurchmesser auf dem lesbaren Bereich möglichst klein ist.
Im folgenden wird mit Verweis auf 46A und 46B das Problem beschrieben, das sich aus einer Differenz im Divergenzwinkel des Laserstrahls, der vom Halbleiterlaser 91 emittiert wurde, in Abhängigkeit von der vertikalen Richtung und der horizontalen Richtung ergibt. Selbst wenn ein optimaler Strahldurchmesser in der horizontalen Richtung erhalten wird, in der der Divergenzwinkel des Strahls wie in 46A gezeigt klein ist, wird der Divergenzwinkel in der vertikalen Richtung, die in 46B gezeigt ist, groß, und daher fällt der Strahl mit einem großen Durchmesser auf die Apertur 93. Vom Gesichtspunkt eines Formens des Strahls aus hat die Apertur 93 den gleichen Durchmesser in sowohl der vertikalen als auch horizontalen Richtung. In der vertikalen Richtung wird daher der Laserstrahl durch die Apertur 93 teilweise unterbrochen oder abgefangen, und der Verlust von Laserstrahlenergie nimmt zu, und die Effizienz zum Nutzen des Strahls nimmt ab. Im schlimmsten Fall wird der Strahl mit einer Effizienz oder einem Wirkungsgrad von etwa 18% genutzt.
Die Effizienz zum Nutzen des Strahls kann gesteigert werden, indem der Durchmesser der Apertur 93 vergrößert, der f-Wert der Kollimatorlinse 92 verringert (die die Brennweite verkürzt) oder indem die Distanz zwischen dem Halbleiterlaser 91 und der Kollimatorlinse 92 vergrößert wird. 47 veranschaulicht eine Beziehung zwischen der Distanz von der Apertur 93 und dem Strahldurchmesser für den Fall, wenn die oben erwähnte Gegenmaßnahme für den Laserstrahl ergriffen ist.
In 47 repräsentiert die Kurve ADN Kennlinien für den Fall, wenn der Durchmesser der Apertur 93 der gleiche wie der herkömmliche ist (Kennlinien ADN sind die gleichen wie die in 44B gezeigten Kennlinien), repräsentiert eine Kurve ADL Kennlinien für den Fall, wenn der Durchmesser der Apertur 93 vergrößert ist, eine Kurve LFS repräsentiert Kennlinien für den Fall, wenn der f-Wert der Kollimatorlinse 92 verringert wird oder wenn die Distanz zwischen dem Halbleiterlaser 91 und der Kollimatorlinse 92 vergrößert wird.
Wenn der Durchmesser der Apertur 93 vergrößert wird, wird der Laserstrahl in der vertikalen Richtung weniger unterbrochen, und die Effizienz zum Nutzen des Laserstrahls nimmt zu. Da jedoch die Apertur 93 einen großen Durchmesser hat, wird es schwierig, den Strahl zusammenzuführen oder zu komprimieren. In diesem Fall wird, wie durch die Kurve ADL in 47 repräsentiert wird, der lesbare Bereich, in welchem der Strahldurchmesser 550 um ist, enger als ein Bereich der Kurve ADN für den Fall, wenn die Apertur 93 einen gewöhnlichen Durchmesser hat. Folglich wird die Position, wo der Strahl am meisten komprimiert werden kann, entfernter als diejenige für den Fall, wenn die Apertur 93 einen gewöhnlichen Durchmesser hat. In der horizontalen Richtung geht der Laserstrahl nahezu vollständig durch die Apertur 93, während der Durchmesser der Apertur 93 zunimmt, und der Laserstrahl wird nicht länger wesentlich geformt.
Wenn der f-Wert der Kollimatorlinse 92 verringert wird, kann der Strahldurchmesser an einer Position am stärksten komprimiert werden, die näher als diejenige ist für den Fall, wenn eine Linse mit einem großen f-Wert verwendet wird, wie durch eine Kurve LFS in 47 repräsentiert wird. In diesem Fall können, wie in 48A gezeigt ist, eine ideale Strahlform und eine ideale Effizienz zum Nutzen des Strahls in der vertikalen Richtung erreicht werden, in der der Strahl unter einem vergrößerten Winkel divergiert, und es gibt kein besonderes Problem bezüglich der Effizienz zum Nutzen des Strahls. In der horizontalen Richtung, in der der Strahl unter einem kleinen Winkel divergiert, wird jedoch der Strahl durch die Apertur 93 wie in 48B gezeigt nahezu nicht unterbrochen, und der Strahl wird nicht geformt, was dazu führt, daß ein Problem insofern auftritt, als die Strahlform verloren wird. In der horizontalen Richtung bildet daher der Strahl ein Bild im Raum vor dem Leseraum, und der lesbare Bereich wird schmal, da die Bilderzeugungsposition in Abhängigkeit von der vertikalen und der lateralen Richtung differiert.
Selbst wenn die Distanz zwischen dem Halbleiterlaser 91 und der Kollimatorlinse 92 vergrößert wird, tritt das gleiche Problem auf, wie wenn die Kollimatorlinse 92 mit einem kleinen f-Wert verwendet wird.
Um den Strichcode wie oben beschrieben zu lesen, wird es notwendig, die Effizienz zum Nutzen des Laserstrahls zu steigern und den lesbaren Bereich, um den Strichcode in einer optimalen Weise zu lesen, soweit wie möglich zu verbreitern.
Das Lasermodul 21, das in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, löst das oben erwähnte Problem und erweitert die Bandbreite der Lichtmenge, hält jedoch den Strahldurchmesser zum Erreichen einer vorbestimmten Auflösung zum Lesen des Strichcodes aufrecht. Das Lasermodul 21 in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat einen Strahldurchmesser, der in sowohl der vertikalen Richtung als auch der horizontalen Richtung der gleiche ist, so daß ein Strahl durch die Apertur kaum unterbrochen oder abgefangen wird und ein Bereich, in welchem ein optimaler Strahldurchmesser beibehalten wird, erweitert wird.
49A und 49B sind Diagramme, die ein Problem erläutern, das entsteht, wenn von einer Kollimatorlinse 92 mit einem verhältnismäßig großen f-Wert Gebrauch gemacht wird, und ein Verfahren zur Lösung erläutern. Im Fall des Lasermoduls 21 der 49A und 49B entsteht kein Problem bezüglich der Form des Strahls in der lateralen Richtung, in der der Strahl unter einem kleinen Winkel divergiert, und der durch die Apertur 93 unterbrochene Strahl kann unter Beibehaltung einer idealen Effizienz noch genutzt werden. In der vertikalen. Richtung, in der der Strahl unter einem großen Winkel divergiert, wird jedoch der Strahl von der Apertur stark abgefangen oder unterbrochen, und die Effizienz zum Nutzen des Strahls nimmt ab, obgleich kein die Form des Strahls betreffendes Problem besteht.
Dieses Problem kann gelöst werden, falls der Strahldurchmesser in der vertikalen Richtung ohne Verringern der Größe des Strahls verringert wird, so daß er nahezu gleich dem Strahldurchmesser in der horizontalen Richtung wird.
50A und 50B sind Diagramme, die das Prinzip eines Mittels für die Lösung veranschaulichen. 50A veranschaulicht ein rechtwinkliges Prisma 94. Wenn ein Laserstrahl auf das rechtwinklige Prisma 94 unter einem vorbestimmten Winkel fällt, wird der Laserstrahl durch das rechtwinklige Prisma 94 gebrochen.
Das Verhältnis des vom Halbleiterlaser 91 in der vertikalen Richtung emittierten Laserstrahls zum vom Halbleiterlaser 91 in der horizontalen Richtung emittierten Laserstrahl ist hier gleich dem Verhältnis ihrer Divergenzwinkel. Wenn ein bestimmter Wert innerhalb des oben erwähnten Bereichs von dem Divergenzwinkel verwendet wird, beträgt das Verhältnis des Divergenzwinkels in der vertikalen Richtung zum Divergenzwinkel in der horizontalen Richtung, d. h. das Verhältnis der Strahldurchmesser, 2,7 zu 1. Daher muß hier der Strahldurchmesser in der vertikalen Richtung bei einem Verhältnis von 2,7 zu 1 kontrahiert werden. Wenn der Strahl durch das rechtwinklige Prisma 94 gebrochen wird, wird der Durchmesser des vom rechtwinkligen Prisma 94 emittierten Strahls in Abhängigkeit vom Brechungswinkel verändert. 50A veranschaulicht ein Beispiel, in dem der Strahldurchmesser beim oben erwähnten Verhältnis von 2,7 zu 1 kontrahiert ist.
Die Wellenlänge des vom Halbleiterlaser emittierten Laserstrahls beträgt z. B. 670 nm. Wenn ein das rechtwinklige Prisma 94 bildendes Glas einen Brechungsindex n von 1,5134 hat und das rechtwinklige Prisma 94 einen inneren Winkel θ von 37,828° hat, tritt der auf eine Ebene 94a des rechtwinkligen Prismas 94 unter einem rechten Winkel einfallende Laserstrahl unter einem Winkel von 68,15° bezüglich einer Senkrechten 94p zu der schrägen Linie 94b des rechtwinkligen Prismas 94 aus. Die Y-Richtung entspricht hier der vertikalen Richtung des Laserstrahls. Wenn der Laserstrahl von der Kollimatorlinse 92 senkrecht auf die Ebene 94a des rechtwinkligen Prismas einfällt, kann das Verhältnis des Durchmessers des auf das rechtwinklige Prisma 94 einfallenden Strahls zum Durchmesser des aus dem rechtwinkligen Prisma 94 austretenden Laserstrahls auf 2,7 : 1 wie in 50B gezeigt eingestellt werden.
Das rechtwinklige Prisma 94 wirkt nicht in der horizontalen Richtung, und der Strahldurchmesser ändert sich nicht; das heißt der Durchmesser des vom Halbleiterlaser 91 emittierten Strahls wird beibehalten.
51A ist eine Schnittansicht des Laserstrahls an einer Position IN in 50B. Bezugnehmend auf 50B wird, wenn der Laserstrahl an der Position IN einen Durchmesser a in der vertikalen Richtung und einen Durchmesser b in der horizontalen Richtung (a : b = 2,7 : 1) hat, der Durchmesser in der vertikalen Richtung durch das rechtwinklige Prisma 94 auf 1/2,7 kontrahiert. An einer Position OUT hat daher der Laserstrahl einen Durchmesser b in der vertikalen Richtung. Demgemäß weist der Laserstrahl einer Position OUT eine Kreisform im Querschnitt wie in 51B gezeigt auf.
52 ist ein Diagramm, das die Anordnung des Halbleiterlasers 91, der Kollimatorlinse 92, der Apertur 93 und des rechtwinkligen Prismas 94 veranschaulicht. Der Strahldurchmesser wird folglich in der vertikalen Richtung durch Verwenden des rechtwinkligen Prismas 94 kontrahiert und wird so eingestellt, daß er der gleiche (oder nahezu der gleiche) wie der Durchmesser in der horizontalen Richtung ist, so daß der Laserstrahl durch die Apertur 93 kaum unterbrochen wird, um dadurch die Effizienz einer Verwendung des Lichts zu steigern.
53A und 53B veranschaulichen den Aufbau zum Lösen des Problems, das dem VLD-Modul 21 eigen ist, welches eine Kollimatorlinse (f = 3,6 mm) mit einem kleinen f-Wert nutzt, wie mit Verweis auf 48A und 48B erläutert wurde.
Im Fall des VLD-Moduls 21, das mit Verweis auf die 48A und 48B erläutert wurde, entsteht in der vertikalen Richtung kein Problem, entsteht aber in der horizontalen Richtung insofern ein Problem, als die Apertur 93 nahezu nicht wirkt und der Strahl nicht geformt wird. Im Fall der 53A und 53B ist daher der Strahldurchmesser in der lateralen Richtung erweitert.
Wenn der Strahldurchmesser beim Verhältnis von 1 zu 2,7 erweitert wird, kann das rechtwinklige Prisma 94, welches verwendet wird, das gleiche wie das mit Verweis auf 50A und 50B erläuterte sein. Der Unterschied von 50A und 50B besteht bezüglich der Anordnung des rechtwinkligen Prismas 94. Im Fall der 53A und 53B fällt der Laserstrahl unter einem Winkel von 68,15° bezüglich einer senkrechten 94p zur schrägen Linie 94b des rechtwinkligen Prismas 94 ein. Die Richtung der Ebene entspricht hier der horizontalen Richtung des Laserstrahls. Dies ermöglicht, daß der Laserstrahl in der horizontalen Richtung auf das 2,7-fache expandiert wird.
54A ist ein Diagramm, das den Laserstrahl an der Position IN von 53B im Querschnitt veranschaulicht. Bezugnehmend auf 53B wird, wenn der Laserstrahl einen Durchmesser a in der vertikalen Richtung und an der Position IN einen Durchmesser b in der horizontalen Richtung hat (a : b = 1 : 2,7), der Strahldurchmesser in der vertikalen Richtung durch das rechtwinklige Prisma 94 auf das 2,7-fache expandiert. Daher wird der Durchmesser des Laserstrahls in der vertikalen Richtung an der Position OUT b. Wie in 54B gezeigt ist, hat daher der Laserstrahl an der Position OUT eine Kreisform im Querschnitt.
55 ist ein Diagramm, das einen Zustand veranschaulicht, in welchem das rechtwinklige Prisma 94, der Halbleiterlaser 91, die Kollimatorlinse 92 und die Apertur 93 der 53A und 53B angeordnet sind. Durch Verwenden des rechtwinkligen Prismas 94, wie in 55 gezeigt ist, kann der Strahldurchmesser in der horizontalen Richtung so erweitert werden, daß der auf die Apertur 93 einfallende Strahl in der horizontalen Richtung und in der vertikalen Richtung den gleichen Durchmesser haben wird.
Verschiedene Probleme entstehen hier insofern, als der Laserstrahl, der vom rechtwinkligen Prisma 94 emittiert wird und an der Apertur 93 ankommt, in Abhängigkeit von der Toleranz des Winkels des rechtwinkligen Prismas 94 und der Positionsbeziehung bezüglich des VLD-Moduls 21 zu groß oder zu klein wird.
56A ist ein Diagramm, das dieses Problem erklärt. Wenn z. B. der auf das rechtwinklige Prisma 94 einfallende Strahl kein paralleler Strahl ist, ist die Position, wo der Laserstrahl fokussiert wird, in Abhängigkeit von der Distanz zwischen dem Halbleiterlaser 91 und der Kollimatorlinse 92. bestimmt, und die anfängliche Brennpunktposition f1 kann wie durch die Brennpunktposition f2 repräsentiert expandiert werden.
Dieses Problem kann gelöst werden, indem wie in 56B gezeigt die Kollimatorlinse 92 mit ihrer optischen Achse als Zentrum in einer Richtung gedreht wird, in der der Strahl durch das rechtwinklige Prisma 94 geändert wird. Das heißt, durch Drehen der Kollimatorlinse 92 kann der Durchmesser des am rechtwinkligen Prisma 94 ankommenden Strahls in Abhängigkeit von der Neigung der Kollimatorlinse 92 verringert werden.
Selbst wenn das rechtwinklige Prisma 94 durch solch ein Mittel wie z. B. Klebung am VLD-Modul 21 befestigt ist und nicht justiert werden kann, kann daher eine Ausdehnung des Durchmessers des an der Apertur 94 ankommenden Laserstrahls durch Kontrahieren des Durchmessers des am rechtwinkligen Prisma 94 ankommenden Laserstrahls durch Verstellen des Winkels der Kollimatorlinse 92 aufgehoben werden.
Dieses Verfahren kann angewendet werden, selbst wenn die anfängliche Brennweite eher verkürzt wird. Das heißt, eine Kontraktion im Durchmesser des Laserstrahls, der an der Apertur 93 ankommt, kann aufgehoben werden, indem der Durchmesser des am rechtwinkligen Prisma 94 ankommenden Laserstrahls durch Verstellen des Winkels der Kollimatorlinse 92 expandiert wird.
Die vorhergehende Beschreibung hat das rechtwinklige Prisma 94 genutzt. Dies verhält sich so, weil das rechtwinklige Prisma 94 es möglich macht, den vertikalen Winkel des Prismas zu minimieren und daher die Größe des VLD-Moduls 21 als Ganzes zu verringern. Wenn die Größe des VLD-Moduls 21 nicht besonders verringert werden muß, ist es möglich, ein Prisma 95 zu verwenden, das nicht rechtwinklig ist, wie in 57 dargestellt ist. Im Fall des Prismas 95 von 57 sind die Winkel a und b verschieden.
58A bis 58C veranschaulichen Beispiele zum Ändern des Strahldurchmessers durch Verwenden anderer Mittel als das Prisma. Zylindrische Linsen 96a, 96b werden hier verwendet. Die zylindrische Linse zeigt eine Fokussierwirkung bezüglich einer Achse nur zwischen den beiden Achsen, die sich unter rechten Winkeln schneiden, und kann daher zum Kontrahieren oder Expandieren des Durchmessers des Laserstrahls in entweder der vertikalen Richtung oder der horizontalen Richtung angepaßt werden.
58A ist ein Diagramm, das ein Mittel zum Kontrahieren des Strahldurchmessers in der vertikalen Richtung veranschaulicht. In 58A werden eine zylindrische konvexe Linse 96a und eine zylindrische konkave Linse 96b gemeinsam verwendet. Die Linsen sind in der Reihenfolge der Kollimatorlinse 92, der zylindrischen konvexen Linse 96a und der zylindrischen konkaven Linse 96b von der näher zum Halbleiterlaser 91 gelegenen Seite aus beginnend angeordnet.
Wenn nur die zylindrische konvexe Linse 96a der Kollimatorlinse 92 benachbart angeordnet ist, wird der durch die Kollimatorlinse 92 komprimierte Laserstrahl in der vertikalen Richtung allein durch die zylindrische konvexe Linse 96a weiter komprimiert. Der Laserstrahl wird in der horizontalen Richtung durch die Kollimatorlinse 92 allein komprimiert, wird aber in der vertikalen Richtung durch sowohl die Kollimatorlinse 92 als auch die zylindrische konvexe Linse 96a komprimiert. Verglichen mit dem Strahl der horizontalen Richtung, der die Wirkung der zylindrischen konvexen Linse 96a nicht erfährt, bildet daher der in der vertikalen Richtung emittierte Laserstrahl in einer kurzen Distanz ein Bild. In diesem Zustand wird der auf die Apertur 93 einfallende Strahldurchmesser kleiner als derjenige des Strahls in der horizontalen Richtung, was dazu führt, daß ein Problem insofern auftritt, als der zum lesbaren Bereich emittierte Strahl seine Form verliert.
Als ein Mittel zum Korrigieren der Form des Strahls ist die zylindrische konkave Linse 96b in einer nachfolgenden Stufe der zylindrischen konvexen Linse 96a vorgesehen. Die zylindrische konkave Linse 96b verringert den Grad des Komprimierens der zylindrischen konvexen Linse 96a. In 58a ist der Strahl in der horizontalen Richtung durch gestrichelte Linien angegeben. Aufgrund der Wirkungen der zylindrischen konvexen Linse 96a und der zylindrischen konkaven Linse 96b hat, wie in 58A gezeigt ist, der auf die Apertur 93 einfallende Strahl in sowohl der horizontalen Richtung als auch der vertikalen Richtung nahezu den gleichen Durchmesser.
58B ist ein Diagramm, das ein Mittel zum Expandieren des Strahldurchmessers in der vertikalen Richtung veranschaulicht. Im Fall von 58B geht der vom Halbleiterlaser 91 emittierte Laserstrahl durch die Kollimatorlinse 92, die zylindrische konkave Linse 96b und die zylindrische konvexe Linse 96a in der erwähnten Reihenfolge und fällt auf die Apertur 93. In 58 repräsentieren die durchgezogenen Linien den Strahl in der horizontalen Richtung, und die gepunkteten Linien repräsentieren den Strahl in der vertikalen Richtung.
Der durch die Kollimatorlinse 92b komprimierte Strahl der horizontalen Richtung wird in eine vorbestimmte Vergrößerung durch die zylindrische konka ve Linse 96b expandiert. Auf der anderen Seite erfährt der Strahl in der vertikalen Richtung nicht die Wirkung der zylindrischen konkaven Linse 96b und kann mehr komprimiert werden als der Strahl in der horizontalen Richtung.
Der Strahl in der horizontalen Richtung wird hier durch die zylindrische konkave Linse 96b expandiert, der Strahl in der vertikalen Richtung erfährt aber nicht die Wirkung der zylindrischen konkaven Linse 96b. Daher bildet der Strahl in der horizontalen Richtung ein Bild an einer Position einer vergrößerten Distanz. Wenn die zylindrische konkave Linse 96b allein in der nachfolgenden Stufe der Kollimatorlinse 92 angeordnet ist, kann daher der zum lesbaren Bereich emittierte Strahl der horizontalen Richtung seine Form verlieren.
Um dies im Fall der 58B zu behandeln, ist die zylindrische konkave Linse 96a in die nachfolgende Stufe der zylindrischen konkaven Linse 96 eingesetzt, um den Strahl zu korrigieren. Durch Unterdrücken des Grads einer Expansion des Strahls in der horizontalen Richtung oder durch Fokussieren des Strahls in der horizontalen Richtung durch die zylindrische konvexe Linse 96a kann der Grad eines Konvergierens des Strahls so eingestellt werden, daß er in sowohl der horizontalen Richtung als auch der vertikalen Richtung nahezu gleich ist.
In 58A und 58B wird von zwei konkaven und konvexen zylindrischen Linsen 96a und 96b Gebrauch gemacht. Wie in 58C gezeigt ist, ist es jedoch auch möglich, eine zylindrische doppelseitige Linse 96c wie diejenige zu verwenden, die erhalten wird, indem man zwei konkave und konvexe zylindrische Linsen 96a und 96b zusammenklebt. In diesem Fall wird jedoch die Distanz zwischen den beiden Linsen 96a und 96b Null, und der Strahl wird innerhalb des gleichen Mediums umgewandelt. Daher wird es notwendig, eine Linsenoberfläche mit einem Krümmungsradius zu schaffen, der kleiner als derjenige ist, wenn die beiden zylindrischen Linsen 96a und 96b verwendet werden.
59 veranschaulicht ein Mittel, in welchem der vom VLD-Modul 21 emittierte Laserstrahl geteilt wird, um verschiedene Scanstrahlen A und B zu erzeugen.
Der vom VLD-Modul 21 emittierte Laserstrahl wird durch das strahlteilende Mittel (Halbspiegel in der oben erwähnten Ausführungsform) 22 in zwei Strahlen A und B geteilt. Die beiden Strahlen A und B werden durch einen kleinen Reflexionsspiegel 30', der an der Mitte des konkaven Spiegels 30 vorgesehen ist, in Richtung auf den Polygonspiegel 25 reflektiert. Die vom Polygonspiegel 25 reflektierten Laserstrahlen werden durch das erste Spiegelsystem 26 reflektiert und werden durch das Bodenfenster 5 emittiert, wobei ein Strahl als ein Scanstrahl A dient und der andere Strahl als ein Scanstrahl B dient.
Die vom Strichcode 8 reflektierten Strahlen werden durch den Polygonspiegel 25 weiter reflektiert, so daß sie auf den konkaven Spiegel 30 fallen. Der dem Scanstrahl A entsprechende reflektierte Strahl fällt auf den ersten Lichtdetektor 28, wobei er vom konkaven Spiegel 30 reflektiert wird, und der dem Scanstrahl B entsprechende reflektierte Strahl fällt auf den zweiten Lichtdetektor 29, wobei er durch den konkaven Spiegel 30 reflektiert wird.
60A und 60B veranschaulichen Beispiele von strahlteilenden Mitteln. In 60A wird der vom VLD-Modul 21 emittierte Laserstrahl in einen Strahl A und einen Strahl B durch einen Halbspiegel 22 geteilt. In 60B wird der vom VLD-Modul 21 emittierte Laserstrahl durch einen Halbkubus (oder PBS) 22' in einen Strahl A und einen Strahl B geteilt.
61A und 61B sind Diagramme des VLD-Moduls 21 in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das dieses Prisma, dieses Teilmittel, diese Kollimatorlinse etc. enthält. In 61A und 61B bezeichnet Bezugsziffer 91 einen Halbleiterlaser, und 92 bezeichnet eine Kollimatorlinse. Die Kollimatorlinse 92 ist in einem Block 97 enthalten, der aus z. B. Aluminium hergestellt ist. Der Block 97 kann für seine Position nach rechts und links verstellt werden, und die Position eines Brennpunktes des Laserstrahls wird durch den Block 97 justiert. Der Block 97 wird durch eine federnde drängende Platte 98 von oben gedrängt, so daß dessen Position gesichert ist.
Bezugsziffer 94 bezeichnet ein rechtwinkliges Prisma, und ein vom Halbleiterlaser 91 emittierter Laserstrahl fällt durch die schräge Linie 94b des rechtwinkligen Prismas 94 auf das rechtwinklige Prisma 94. Der durch das rechtwinklige Prisma 94 gebrochene Laserstrahl wird durch die Apertur 93 geformt und durch den Halbspiegel 22 in einem Strahl A und einen Strahl B geteilt.
Wie in 3 gezeigt ist, wird der Strahl A durch das im konkaven Spiegel 30 ausgebildete Loch 31 auf den Polygonspiegel 25 projiziert. Auf der anderen Seite wird der Strahl B auf den Reflexionsspiegel 23 projiziert.
62A ist ein Diagramm, das den Block 97, der die Kollimatorlinse 92 enthält, von oben betrachtet, und 62B ist ein Diagramm, das den die Kollimatorlinse 92 enthaltenden Block 97 von vorne betrachtet.
Die Kollimatorlinse 92 ist auf dem Block 97 montiert, der in einem vorbestimmten Winkel bezüglich der optischen Achse des Laserstrahls geneigt ist. Der Halbleiterlaser 91 zeigt je nach der vertikalen Richtung und der horizontalen Richtung verschiedene Divergenzwinkel und zeigt ferner Astigmatismus. Dies ist ein Phänomen, bei dem die Position zum Emittieren des Strahls in der horizontalen Richtung und die Position zum Emittieren des Strahls in der vertikalen Richtung voneinander abweichen, was insofern ein Problem aufwirft, als die Brennpunktposition des Laserstrahls verschoben wird.
Um das Problem des Astigmatismus oder das Problem der 56A und 56B zu lösen, ist die Kollimatorlinse 92 in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung um einen vorbestimmten Winkel bezüglich der optischen Achse geneigt montiert. Der Winkel zum Montieren der Kollimatorlinse 92 kann vorher in Abhängigkeit von einer Vielzahl von Bedingungen bestimmt werden. Obgleich jeder Halbleiterlaser 91 seine eigenen Charakteristiken hat, hängt der Winkel zum Montieren der Kollimatorlinse 92 kaum vom Unterschied in den Charakteristiken des Halbleiterlasers 91 ab. Die Effekte können bis zu einem beträchtlichen Maß an den Tag gelegt, falls ein Durchschnittswinkel entsprechend dem Halbleiterleiter 91 verwendet wird.

Claims

Strichcodeleser, aufweisend: ein erstes Lesefenster (5); ein zweites Lesefenster (4), das zu dem ersten Lesefenster (5) im Wesentlichen senkrecht verläuft, so dass es einen Leseraum zwischen den beiden Fenstern gibt, in dem ein einen zu lesenden Strichcode tragender Gegenstand eingeführt wird, wenn der Leser in Gebrauch ist; eine Lichtquelle (21) zum Emittieren eines Anfangslichtstrahls; ein Teilmittel (22) zum Teilen des Anfangsstrahls in einen ersten Lichtstrahl und einen zweiten Lichtstrahl; ein Drehscanmittel (25), das mehrere Reflexionsebenen aufweist und angeordnet ist, um um eine Drehachse zu drehen, wobei der erste und zweite Lichtstrahl aus verschiedenen jeweiligen Richtungen auf die Reflexionsebenen einfallen, um einen ersten bzw. zweiten Scanstrahl zu bilden; ein zweites Strahllenkungsmittel (23, 24) zum Lenken des zweiten Strahls durch Reflexion vom Teilmittel (22) zum Drehscanmittel (25); ein erstes Spiegelsystem (26), um den ersten Scanstrahl so zu reflektieren, dass er durch das erste Lesefenster (5) in den Leseraum emittiert wird, um auf solch einen Strichcode darin aufzutreffen, und um einen ersten reflektierten Strahl zu empfangen, der durch die Reflexion vom Strichcode des ersten Scanstrahls gebildet wird; ein zweites Spiegelsystem (27), um den zweiten Scanstrahl zu reflektieren, so dass er durch das zweite Lesefenster (4) in den Leseraum in Richtungen quer zu den Richtungen des ersten Scanstrahls emittiert wird, um auf den Strichcode aufzutreffen, und um einen zweiten reflektierten Strahl zu empfangen, der durch die Reflexion vom Strichcode des zweiten Scanstrahls gebildet wird; ein erstes Fokussiermittel (3) zum Fokussieren des ersten reflektierten Strahls in Richtung auf einen ersten Detektor (28), welcher erste reflektierte Strahl entlang im Wesentlichen dem gleichen optischen Weg wie der erste Scanstrahl, aber in der entgegengesetzten Richtung verläuft; und ein zweites Fokussiermittel (32, 33) zum Fokussieren des zweiten reflektierten Strahls in Richtung auf einen zweiten Detektor (29), welcher zweite reflektierte Strahl entlang im Wesentlichen dem gleichen optischen Weg wie der zweite Scanstrahl, aber in der umgekehrten Richtung verläuft; dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (21), das Teilmittel (22), das zweite Strahllenkungsmittel (23, 24), das erste und zweite Spiegelsystem (26, 27) und das erste und zweite Fokussiermittel (30, 32, 33) in der gleichen Ebene (CL) angeordnet sind, die die Drehachse enthält.
Strichcodeleser nach Anspruch 1, worin der erste Detektor (28) und der zweite Detektor (29) in der gleichen Ebene (CL) angeordnet sind, die die Drehachse enthält.
Strichcodeleser nach Anspruch 1, worin der erste Detektor (28) und der zweite Detektor (29) an Positionen angeordnet sind, die von der gleichen Ebene (CL) abweichen, welche die Drehachse enthält.
Strichcodeleser nach Anspruch 1, worin: das zweite Strahllenkungsmittel ein erstes Reflexionsmittel (23) und das zweite Reflexionsmittel (24) aufweist, die an einander gegenüberliegenden Positionen bzw. auf gegenüberliegenden Seiten des Drehscanmittels (25) vorgesehen sind; das erste Reflexionsmittel (23) den zweiten Lichtstrahl vom Teilmittel (22) in Richtung auf das zweite Reflektormittel (24) reflektiert, um durch eine Position zu gelangen, wo er die Drehachse des Drehscanmittels (25) schneidet; und das zweite Reflexionsmittel (24) den zweiten Lichtstrahl in Richtung auf das Drehscanmittel (25) reflektiert.
Strichcodeleser nach Anspruch 4, worin der zweite Lichtstrahl, der vom ersten Reflexionsmittel (23) zum zweiten Reflexionsmittel (24) gelenkt wird, durch einen Raum unter dem Drehscanmittel (25) durchgeht.
Strichcodeleser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin: das erste Fokussiermittel (30) einen konkaven Spiegel aufweist, der zwischen der Lichtquelle (21) und dem Drehscanmittel (25) an einer Position entlang einer optischen Achse des Anfangsstrahls angeordnet ist; der erste reflektierte Strahl auf eine der dem ersten Detektor (28) zugewandten Reflexionsebenen einfällt; und der konkave Spiegel mit einem Loch (31) versehen ist, durch das der Anfangsstrahl durchgeht.
Strichcodeleser nach Anspruch 6, worin der erste Detektor (28) auf einer Bodenfläche des Strichcodelesers installiert ist und dessen Licht empfangende Oberfläche einer reflektierenden Oberfläche des konkaven Spiegels zugewandt ist.
Strichcodeleser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das zweite Fokussiermittel (32) eine Linse aufweist, die zwischen dem Drehscanmittel (25) und dem zweiten Detektor (29) angeordnet ist, um den zweiten reflektierten Strahl auf eine Licht empfangende Oberfläche des zweiten Detektors (29) zu fokussieren.
Strichcodeleser nach Anspruch 8, worin der zweite Detektor (29) so installiert ist, daß seine Licht empfangende Oberfläche der Bodenfläche des Strichcodelesers zugewandt ist, und ein Reflexionsspiegel (33) zwischen der Linse und dem zweiten Detektor (29) vorgesehen ist, um den zweiten reflektierten Strahl von der Linse in Richtung auf den zweiten Detektor (29) zu reflektieren.
Strichcodeleser nach einem der Ansprüche 1 bis 9, worin: die Lichtquelle (21) an einer Position angeordnet ist, so dass eine Distanz von der Reflexionsebene des Drehscanmittels (25), durch die der erste Scanstrahl reflektiert wird, zu einer Position, wo der erste Scanstrahl am meisten konvergiert wird, größer ist als eine Distanz der Reflexionsebene des Drehscan mittels (25), durch die der zweite Scanstrahl reflektiert wird, zu einer Position, wo der zweite Scanstrahl am meisten konvergiert wird.
Strichcodeleser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das erste Lesefenster (5) durch eine transparente Platte gebildet wird, die in einer Tiefenrichtung des Lesers länger ist als in einer Breitenrichtung des Lesers.
Strichcodeleser nach Anspruch 11, worin das erste Lesefenster (5) eine Länge von 17,78 cm (7 Inches) in der Tiefenrichtung und 10,16 cm (4 Inches) in der Breitenrichtung hat.
Strichcodeleser nach einem der vorhergehender Ansprüche, mit einem Bodenscannerabschnitt (3), der das erste Lesefenster (5) enthält, und einem Seitenscannerabschnitt (2), der zweite Lesefenster (4) enthält, worin: der Bodenscannerabschnitt (3) einen oberen Rahmen (42) und einen unteren Rahmen (41) unter dem oberen Rahmen enthält und der Seitenscannerabschnitt (2) einen Spiegelrahmen (44) enthält; der obere Rahmen (42) auf seinen Seitenflächen mit mehreren abwärts geneigten ersten Reflexionsspiegeln (ZML1, VBL2, VBL1, HBL1, ZBL1, ZBR1, HBR1, VBR1, VBR2, ZMR1) versehen ist, die den vom Drehscanmittel empfangenen ersten Scanstrahl nach unten reflektieren; der untere Rahmen (41) auf seinen Seitenflächen mit mehreren zweiten Reflexionsspiegeln (ZML2, VBLL, HBL2, ZB2, HBR2, VBRR, ZMR2) versehen ist, um den durch die ersten Reflexionsspiegel (ZML1, VBL2, VBL1, HBL1, ZBL1, ZBR1, HBR1, VBR1, VBR2, ZMR1) reflektierten ersten Scanstrahl in Richtung auf das erste Lesefenster (5) zu reflektieren, und mit mehreren aufwärts geneigten dritten Reflexionsspiegeln (VSL1, VSR1, ZL, ZR), welche den vom Drehscanmittel (25) empfangenen zweiten Scanstrahl aufwärts reflektieren; und der Spiegelrahmen (44) mit mehreren abwärts geneigten vierten Reflexionsspiegeln (VSL2, ZLL, ZHL, ZHR, ZRR, VSR2) versehen ist, um den durch die dritten Reflexionsspiegel (VSL1, ZL, ZR, VSR1) reflektierten zweiten Scanstrahl durch das zweite Lesefenster (4) in einer horizontalen Richtung zu emittieren.
Strichcodeleser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin eine Oberfläche (13) des Lesers mit dem ersten Lesefenster (5) mit Erhebungen (82) versehen ist, um eine Reibung zwischen der Oberfläche (13) und einem derartigen Gegenstand zu verringern, der in Kontakt mit der Oberfläche (13) durch den Leseraum durchgeht.
Strichcodeleser nach Anspruch 14, worin die Erhebungen (82) linear in einer Richtung verlaufen, in der der Gegenstand durchgeht.
Strichcodeleser nach Anspruch 15, worin die Erhebungen (82) im Querschnitt eine nahezu dreieckige Gestalt haben.
Strichcodeleser nach Anspruch 15 oder 16, worin die Lücken zwischen den Erhebungen (82) kleiner als ein Abschnitt (83) sind, wo Strichcodes am besten gelesen werden können als an anderen Abschnitten (84).
Strichcodeleser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin eine Steuereinheit (85) auf einer Bodenfläche des Lesers installiert ist, welche Steuereinheit (85) einen ersten Verbinder aufweist, um elektrische Energie an Teile des Lesers zu liefern, und einen zweiten Verbinder, um Signale einzugeben und abzugeben, welcher erste und zweite Verbinder nahe der Bodenfläche an einem hinteren Abschnitt des Lesers vorgesehen und horizontal gerichtet sind.
Strichcodeleser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Lichtquelle (21) einen Halbleiterfaser (91), ein Laserstrahlen fokussierendes Mittel (92) zum Emittieren eines vom Halbleiterlaser (91) emittierten Laserstrahls und ein Strahlformmittel (94) enthält, um den Durchmesser des Strahls zu ändern, gemessen entlang einer Achse, die zu der Richtung orthogonal ist, in der der Laserstrahl vom Laserstrahlen fokussierenden Mittel (92) emittiert wird.
Strichcodeleser nach Anspruch 19, worin die Lichtquelle (21) das Teilmittel (94) zum Teilen des Laserstrahls enthält.
Strichcodeleser nach Anspruch 19 oder 20, worin das Strahlformmittel (94) ein Prisma mit einem vertikalen Winkel aufweist, der der Änderung des Durchmessers des Laserstrahls entspricht, und die Änderung des Durchmessers herbeigeführt wird, indem der auf das Prisma einfallende Laserstrahl in einer vorbestimmten Richtung gebrochen wird.
Strichcodeleser nach Anspruch 19 oder 20, worin das Strahlformmittel zumindest eine zylindrische Linse (92, 96a; 96b; 96c) aufweist.
Strichcodeleser nach Anspruch 22, worin das Strahlformmittel eine konkave zylindrische Linse (96b) und eine konvexe zylindrische Linse (96a) aufweist.
Strichcodeleser nach Anspruch 22, worin die zylindrische Linse eine doppelseitige zylindrische Linse (96c) ist, die auf einer Seite eine konkave Oberfläche und auf der anderen Seite eine konvexe Oberfläche aufweist.
Strichcodeleser nach einem der Anspruche 19 bis 24, worin der Winkel des Laserstrahlen fokussierenden Mittels (92) bezüglich der optischen Achse des Laserstrahls einstellbar ist.
Strichcodeleser nach einem der Ansprüche 19 bis 24, worin das Laserstrahlen fokussierende Mittel (92) innerhalb der Lichtquelle (21) in einem Block (97) montiert ist, der in einer Richtung entlang einer optischen Achse des Laserstrahls beweglich ist, welches Laserstrahlen fokussierende Mittel (92) bezüglich der optischen Achse des Laserstrahls geneigt ist.
Strichcodeleser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin: das erste und zweite Lesefenster (5, 4) im Wesentlichen horizontal bzw. vertikal verlaufen; und der erste und zweite Scanstrahl in einer im Wesentlichen aufwärts gerichteten bzw. im Wesentlichen horizontalen Richtung emittiert werden.