专利名称：条形码读出装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及条形码读出装置，具体涉及到用于销售点(POS)系统等，设于商店柜台上来读出商品上所附条形码的条形码读出装置。
在POS系统与物质流动管理等方面，已广泛采用条形码读出装置来读出附于物品上的条形码，以进行商品的结算处理与管理等。
这类条形码读出装置朝向由印刷等方法设置于物品上的条形码射出激光，扫描条形码面，通过检测条形码反射的激光来读出条形码。
图1A为现有的条形码读出装置的示意图，特别是能看清其内部结构的透视图。这种条形码读出装置中的光源采用半导体激光器等的激光光源。图中201指激光器组件，由激光光源与透镜等组成。此外，202指光学多面体，即具有多个反射面的多角镜。多角镜202由马达207带动旋转。由激光器组件201发生的激光通过设在凹面镜中心部的小的平面镜反射，到达多角镜202的反射面，此激光固然是由多角镜202的反射面反射，但由于多角镜202受到旋转驱动，故例如能使激光如图所示沿着钟表的周沿扫描。
204指使扫描线分束用反射镜，由多角镜202使扫描的激光入射。此激光通过扫描线分束反射镜204反射向下方，由大致呈V字形的底面反射镜205反射后，从读数窗206射出。
从读数窗206射出的激光扫描通过条形码读出装置上方的物品。扫描物品的激光由物品上的设有条形码的表面等反射，通过读数窗206入射到条形码读出装置中。
入射到条形码读出装置中的由物品条形码所反射的光，经由底面反射镜205、扫描线分束反射镜204以及多角镜202的反射，入射到凹面镜203。凹面镜203把由条形码漫反射的激光会聚向光探测器208。由光探测器208所接收的激光通过设于条形码读出装置内等中的解调电路的解调，输出到外部装置。
图1A所示的条形码读出装置中的读数窗206的数目是一个。在把这种条形码读出装置设置于商店等结算拒台中时，有使读数窗206与结算柜台面为同一面的方法和使读数窗206相对于结算柜台面大致垂直设置的方法。
图1A中说明的条形码读出装置在设置于结算柜台中时，如前所述，读数窗206只是一个。因此，为了读出设于物品上的条形码，在结算柜台上使物品通过条形码读出装置上时，若是条形码不朝向读数窗的方向，扫描光就不会扫描条形码面存在有不能读出条形码的问题。这是由于在现有的条形码读出点之中，限制了扫描光的扫描范围或扫描光的射出方向。
为了解决上述问题，近年来提出了这样的条形码读出装置，它具有多个读数商，能从各个读数窗射出扫描光，由多个不同的方向来扫描物品上所附的条形码。
因1B与因1D是采用上述方式的条形码读出装置210、220的外观示例。在条形码读出装置210、220中，此装置底面设有读数窗(以后称作为底窗)216、226，同时，还相对于底窗216、226以大致垂直的角度竖立地设有在侧面读数窗(以后称作为边窗)217、227。从底窗216、226向上方边窗217、227的方向射出扫描光。另一方面，从边窗217、227沿大致水平方向(对向操作人员)射出扫描光。
与条形码读出装置210、220的不同处，如图1C、1E所示，只是条形码读出装置210的底窗216的尺寸为5英寸×4英寸而条形码读出装置220的底窗226的尺寸为6英寸×6英寸的梯形。
这样，由于备有多个读数窗，扫描光能从各个读数窗沿许多方向射出，对于通过条形码读出装置210、220的物品209，就可由扫描光从多个方向照射，这同只有一个读数窗的条形码读出装置相比，条形码的扫描概率高。
图1F为设有上述条形码读出装置220的结算柜台(结帐柜台)230的示意图。在结帐柜台230上设有条形码读出装置230。操作人员P站在对向边窗227的位置。
在边窗227的上侧设有用来输入有关末附条形码的商品的信息的键盘222。另外，在结帐柜台的上游有传送器233，将商品传送到条形码读出装置处。235指将商品导向条形码读出装置220的边窗226处的导报。
传送到条形码读出装置220位置上的商品与商品上所附的条形码的方向无关，能在通过条形码读出装置220时读出条形码。另外，在操作人员P的横向设有POS终端设备234，用它来进行结帐处理。
应用图1B、图1D的条形码210、220时，条形码的读出范围如图1G所示。图中以阴影所示的区域RP会集着由边窗217、227与底窗216、226射出的扫描光，此区域表示的是即使是条形码于水平方向内转过360°也能读出条形码的区域。这样，由于能从两个读数窗分别射出扫描光，就可以拓广条形码的读出范围，此外，条形码面即使完全不对向一方的读数窗也能进行条形码的读出。
但是，上述的条形码读出装置仍然存在以下些问题。例如在图1B、1C所示的条形码读出装置210的情形，底窗216的大小为4英寸×5英寸，而图1B、1C所示的条形码读出装置210的底窗216的尺寸则更大。但底窗216、217一般是由能具有经受物品落下冲击强度的钢化玻璃制成，因此费用就高。于是，图10、1E的条形码读出装置220便存在装置成本高的问题。
还有，在条形码读出装置中设有种种光学系统，故需要不因此而致读出装置大型化。但是在现有的条形友读出装置中，具体地在由底窗216、226与边窗226、227两个面来读出条形码的条形码读出装置210、220之中，由于要对底窗216、226和边作窗226、227各用一个而共计用到两个激光光源来实现所希望有的读出能力，对于光学系统的布置就会出现种种限制和带来各式各样的问题，还会带来装置大型化与成本高等各类问题。
本发明的目的在于提供这样的条形码读出装置，它能在由底窗与边窗两个面进行条形码读出的条形码读出装置中，减少一个以底窗与边窗射出的激光光源，并在对条形码读出装置内光学系统进行周密配置，避免带来大型化问题的同时，使成本降低。本发明的其它目的还有，通过增加从底窗射出的扫描图形数，来提高物品上所附条形码的读出精度。
根据本发明，特别是把构成从底窗射出的扫描图形的扫描线数与现有的装置本比较时，可以增多。还是通过配置了产生扫描图形的入射镜等而实现的。
此上，与现有的装置比较，本发明能使装置的外部尺寸，特别是能使长向尺寸减小，因此，能把读出装置设于宽度狭的结算柜台上。
本发明是把构成光学系统的光源、扫描装置、聚光装置等设置于与光轴相同的中心线上。特别是没有必要因反射镜引入的光线与扫描装置的转动轴交叉而在读出装置内设置用于光线返折回的多余空间，因而可使装置小型化。此外，特别是由于经反射镜引入的光线是由扫描装置的下方通过，故可降低装置的高度。
光探测器是朝向水平方向将受光面设于底扫描部的底面部之中，同时是使受光面向下设于边扫描部之中，因而能有效地利用装置内的空间。此时，光探测器不会遮断扫描线等光线的通道。因此可以减少对扫描线长度、方向与角度等限制，能够为更有效地读出条形码实现图形的扫描。
本发明中，底扫描部的装置框架取上下可分开的结构，产生扫描图形的反射镜则设于此装置的框架内侧，因而不必在装置内部的空间另外设置用于装配反射镜的机构，这样可以有效地利用装置内的空间。
还由于与现有的条形码读出装置相比，底窗的长度大，从而条形码读出区域也比现有装置的广，使条形码读出概率也比现有装置的高。
本发明中采用直角棱镜等，使半导体激光器的纵向和横向的光束直矩只有一方改变向另一方不变，利用这样的结构，使纵、横方向的光束直径基本相同。由此，例如可以减少因孔经造成的激光的遮挡量(限流量)和防止激光光束直径变为不一致。
特别是由于采用了直角棱镜，可使激光器组件进一步小型化。
此外，由于激光光源、光束径变换装置、光束分裂装置部安装在一个组件之内，就没有必要进行对各部分光轴的作业。
本发明可由下面参照附图所作的说明中获得更清楚的理解。
图1A是现有条形码读出装置内部结构的斜视图。
图B是现有的具有两个读数窗的条形码读出装置的一个例子的外观斜视图。
图1C示明图1B中底窗的尺寸。
图1D是现有的具有两个读数窗的条形码读出装置另一个例子的外观斜视图。
图1E示明图1D中底窗的尺寸。
图1F是装配有图1D所示条形友读出装置的结算框台的示意性平面图。
图1G是现有的具有两个读数窗的条形码读出装置的条形码读出区域的说明图。
图2A是本发明一实施例的条形码读出装置的外观斜视图。
图2B是示明图2A的条形码读出装置设于结算柜台中状态的斜视图。
图3为图2A中条形码读出装置内部大略结构的侧视剖面图。
图4说明图2A中条形码读出装置的条形码读出范围。
图5A是示明图2A中条形码读出装置外形尺寸一例的正视图。
图5B是示明图2A中条形码读出装置外形尺寸一例的侧视图。
图6是示明图2A条形码读出装置的光学系统组成的框图。
图7是示明图2A中条形码读出装置的底扫描部加盖卸下时的状态的斜视图。
图8A为图7中的条形码读出装置的平面图。
图8B为图7中的条形码读出装置的侧视图。
图9为示明图7中的条形码读出装置的下部框架内部结构的斜视图。
图10A为图9中下部框架的平面图。
图10B为示明图9中下部框架的变型实施例的结构的平面图。
图11为图10A下部框架的侧视剖面图。
图12为从图7的条形码读出装置中卸除上部框架与下部框架的状态的斜视图。
图13A为图8A、8B中所示反射镜框架的平面图。
图13B为图8A、8B中所示反射镜框架的正视图。
图13C为图8A、8B中所示反射镜框架的底视图。
图13D为图8A、8B所示反射镜框架的侧视图。
图14为示明安装到反射镜框架上的反射镜结构的装配斜视图。
图15为示明图7中条形码读出装置内光学系统结构的侧视剖面图。
图16为示明底扫描部内扫描光路径的框图。
图17为示明边扫描部内扫描光路径的框图。
图18示明通过多角镜一面的反射从底窗发射的扫描图形的模式图。
图19为示明从底窗发射的全扫描图形的模式图。
图20为示明从边窗发射的全扫描图形的模式图。
图21A至图21C为示明从底窗发射的扫描图形的一部分模式图。
图21D为示明从边窗4发射的扫描图形的一部分的模图。
图22说明从VLD组件发射的激光经多角镜反射后，直到再经底窗与边窗发射时经过的光线路径。
图23是说明从VLD组件发射的激光至由多角镜反射的光线路径的斜视图。
图24是表明从图1C的底窗发射的扫描光的扫描图形的模式图。
图25是表明从图1E的底窗发射的扫描光的扫描图形的模式图。
图26是表明从本发明的底窗发射的扫描光的扫描图形的模式图。
图27是本发明的条形码读出装置与现有的条形码读出装置的条形码两者读出范围的比较图。
图28说明条形码的反射光型达条形码读出装置内检测器的路径。
图29说明现有的条形码读出装置中的光源配置以及从底窗与边窗发射的扫描光各自的光路。
图30说明本发明的条形码读出装置中的光源配置以及从底窗与边窗发射的扫描光各自的光路。
图31说明现有的条形码读出装置中的光接收器件布局与条形码读出范围以及条形码读出装置的纵源。
图32说明本发明的条形码读出装置中的光接收器件布局与条形码读出范围以及条形码读出装置的纵深。
图33A是本发明的条形码读出装置中所用凹面镜的正视图。
图33B是本发明的条形码读出装置中所用凹面镜的侧视图。
图34是说明相对图33A、33B中所示凹面镜P2下部框架进行安装以及在此安装位置上的设定调整方法的斜视图。
图35A是本发明的条形码读出装置所用底面反射镜的正视图。
图35B是本发明的条形码读出装置所用底面反射镜的侧视图。
图36是示明对凹面镜与底面反射镜的安装角度进行调节的调节螺钉的布置时从底面观察条形码读出装置的斜视图。
图37A是在底窗面上设有突起的本发明的实施例的条形码读出装置的斜视图。
图37B是图37A的侧视图。
图38是例示设于本发明的条形码读出装置内的控制单元的斜视图。
图39说明现有条形码读出装置内的控制单元配置及其存在的问题。
图40说明本发明的条形码读出装置内的控制单元配置及其效果。
图41例本发明的条形码读出装置背面一侧上各种连接器的配置。
图42是斜视图，用于为表明相对控制单元下部框架的安装状态，而将条形码读出装置的底扫描部的盖卸下时的情形。
图43是斜视图，示明左图42所示状态下进而取下控制单元的状态。
图44A说明VLD组件的内部结构以及从VLD组件发射的激光的状态。
图44B是以至主孔径的距离来表示激光在最具有最适当的光束直径时的条形码读出可能区域的特性图。
图45说明从半导体激光器发射的光束直径在纵横两个方向上的不同。
图46A说明激光束的横向通过孔径的状态。
图46B说明激光束的纵向通过孔径的状态。
图47是曲线图，比较了在通常的孔径、大的孔径以及大的透镜焦距的各种情形下，激光束直径随主孔径的距离而变化的特性。
图48A、48B说明采用f值小的准直透镜时所存在的问题，图48A说明纵向中激光光束直径的变化，图48B说明横向中激光光束直径的变化。
图49A、49B说明采用f值大的准直透镜时存在的问题，图49A表明横向上激光光束直径的变化，图49B表明纵向上激光光束直径的变化。
图50A示明采用直角棱镜时光束直径变化的原理。
图50B示明透过直角棱镜的激光光束直径的变化。
图51A示明入射到图50B中直角棱镜之前的光束直径。
图51B示明从图50B中直角棱镜发射的光束直径。
图52示明采用了直角棱镜的VLD组件的结构以及激光的变化。
图53A说明直角棱镜变换方向时光束直径变化的原理。
图53B说明透过直角棱镜的激光光束直径的变化。
图54A示明入射到图53B中直角棱镜之前的光束直径。
图54B示明从图53B中直角棱镜射出的光束直径。
图55示明采用直角棱镜的激光组件的结构和激光光束直径的变化。
图56A说明入射到直角棱镜的入射光下是平行光时出现的问题。
图56B例示了通过转动准直透镜解决了图56A中所出现的问题。
图57例示了直角棱镜之外的所用于本发明的条形码读出装置中的棱镜。
图58A～58C示明了采用棱镜以外的器件来改变光束直径的例子，图58A例示了采用凸抗面透镜和凹拉面透镜的组合形式，图58B例示了采用凹拉面透镜和凸拉面透镜的组合形式，图58C例示了采用凹凸整体形式柱面透镜的情形。
图59说明使激光分束产生两束扫描光的条形码读出装置的光束系统的结构。
图60A说明光束分裂装置的一个例子。
图60B说明光束分裂装置的另一个例子。
图61A为棱镜、半透反射镜以及准直透镜等组成的本发明的VLD组件的平面图。
图61B为图61A的VLD组件的侧视图。
图62A为安置准直透镜的台(block)的平面图。
图62B为安置准直透镜的台的正视图。
下面援用
本发明的最佳实施例。
图2A示明本发明的条形码读出装置的一个例子的外观。图2A中所示的条形码读出装置1的内部设有半导体激光器等的光源，从读数窗射出的扫描光扫描条形码，接收来的条形码的反射光而读出条形码。
条形码读出装置1大体分为边扫描部2-5底扫描部3。边扫描部2中设有称之为边窗4的读数窗。来自边扫描部2的扫描光从边窗4沿基本是水平的方向射出，扫描通过条形码读出装置1之上。
另一方面，底扫描部3备有称之为底窗5的读数窗。从底窗5射出的扫描光朝向上方射出。为了从附有条形码的物品的不同方向来扫描扫描光，使从底窗5射出的扫描光朝几个边窗4的方向射出，扫描通过条形码读出装置1上的商品。
构成条形码读出装置1的边扫描部2与底扫描部3分别在内部设有产生扫描光的光束系统。各个光学系统的结构细节于以后说明。
图2A中以6标明变光开关，用来设定条形码读出装置1的各种操作。标号7为起动开关，在使条形码读出装置1的操作复位时采用这一开关。此外，图2A中未示明的尚有设于条形码读出装置1中用来通知操作人员可否读出条形码的LED等的显示装置或发出警告音的扬声器等。
另外，上例中的条形码读出装置1的底窗5所在的面为一秤盘，能称出商品的重量。当商品的价格与商品的重量相对应时，通过对商品的称重可以判别具体商品的价格。
图2B示明图2A中的条形码读出装置1设于店铺的结算柜台11上的状态，结算柜台11的柜台面R和设有底窗5的条形码读出装置1的上表面B是同一面。条形码读出装置1设于结算柜台11上。为此，条形码读出装置1的下部埋设于结算柜台11中。
操作人员站立在对向结算柜台11的边扫描部的位置，使附着条形码的物品通过条形码读出装置1之上面以扛描光照射此物品，读出附于其上的条形码。
结算柜台的面12与设有底窗5的条形码读出装置1的上表面B是同一面，因此操作人员可以在接触结算柜台面12的同时使商品通过条形码读出装置1之上，进行条形码的读出。
图3示明条形码读出装置1内部的光学系统的布置以及从激光之源射出光的路经。激光光源组使用VLD(可见光激光二极管)组件21。此VLD组件21安装于半导体激光器之内，半导体激光器产生的激光作为扫描光射出。VLD组件21安装在距离边扫描部2最远的位置，朝向边扫描2一侧射出激光。
条形码读出装置1中，作为光源只设有一个VLD组件，但读数窗则有自边窗4和底窗5共两个。为此一从VLD组件21射出的激光在途中被作为分裂点的半透反射镜22分为两束。半透反射镜22反射一部分从VLD组件21射出的激光并透过一部分，向将激光分成两束。分束的激光的一方作为从边窗4射出的扫描光，而另一方作为从底窗5射出的扫描光。
23、24为反射镜，反射由半透反射镜22所反射的激光，入射到多角镜25中。反射镜23、24为小的方形。在半透反射镜22的邻区中设有凹面镜30。凹面镜30的中心部设有通孔31，VLD组件21射出的激光通过通孔31入射到多角镜25。
多角镜25是设有多个反射面的多面体，在这一例子中设置有4个反射面，多角镜25安装于多角镜用马达20上，由多角镜用马达20带动旋转，在多角镜25的反射面上，透过半透反射镜22后通过凹面镜30的通孔31激光和由半透反射镜22反射后为反射镜23、24反射的激光，它们相对于多角镜25以相互不同的方向入射。多角镜25如前所述被带动旋转，因此由多角镜25的反射面所反射的各束激光即变换为描出弧形的扫描光。
多角镜25的反射面按预定角度倾斜，为反射面所反射的激光朝向预定角度反射。此外，各反射面的倾角分别设定为不同的角度。还有，多角镜25的反射面的角度没有必要安全与反射面的不同。
标号26指把多角镜25的反射光从底窗5射出的第一反射镜系统，标号27指把多角镜25的反射光从边窗4射出的第二反射镜系统。各反射镜系统26、27由多块反射镜组合而成。各个反射镜系统26、27把由多角镜25形成的扫描光分束或许多扫描线，起到增加从边窗4与底窗5射出的扫描线数的作用，此外，为了使从边窗4和底窗5射出的扫描线具有各式各样的扫描方向(角度)，可对构成各反射镜系统26、27的反射镜的反射面的指向与倾角等进行设定。
在第一反射镜系统26中，有透过半透反射镜22后由多角镜25的反射面所反射的扫描光入射到其中，此扫描光从底窗5以上致朝上的方向射出而反射。另一方面，在第二反射镜系统27中，有由半透反射镜22，反射镜23与24反射后经多角镜25的反射面所反射的扫描光入射，此扫描光是从边商外沿大致水平方向射出而反射。
这样，从边窗4、底窗5射出的扫描光照射向通过条形码读出装置1上的物品，扫描条形码面。扫描条形码面的扫描光为条形码面反射，，从边窗4或底窗5入射到条形码读出装置1内。由边窗4或底窗5入射的条形码的反射光沿着与扫描光射出的同一路径到达多角镜25，为多角镜25的各反射面反射。
下面说明条形码的反射光入射到条形码读出装置1的入射路径。在图3中，28指第一探测器，用来探测通过底窗5入射到条形码读出装置1上来自条形码的反射光。第一探测器28的受光面朝向与边扫描部2相反的方向。29指第二探测器，用来探测通过边窗4入射到条形码读出装置1上来自条形码的反射光。第二探测器29的受光面朝下倾斜。此第一、第二探测器28、29所接收的来自条形码的反射光经电处理后变换为二进制信号，由图中未示明的解调电路解调后输出到外部装置(例如POS终端装置)。
由底窗5入射的条形码的反射光为多角镜25的反射面反射后入射到凹面镜30上，由凹面镜30会聚到第一探测器28的受光面上。由于从物品或商品的条形码面上反射的光是散射光，入射到条形码读出装置1上的反射光也就具有很广的分布。因此，这样地到达第一探沿器28的受光面上的反射光量便很少，不能获得足以读出条形码的光量。为此，在图3的条形码读出装置1中，采用凹面镜30聚光以增大第一探测器28所接受的反射光量。
此外，凹面镜30还使得由多角镜25入射的反射光通过朝向第一探测器28而反射，起到使反射光返回的作用。因而可使装置内的光路长而装置的全长短的作用。此外，设于凹面镜中心部的通孔31，如前所述使从VLD组件21射出的激光通过，入射到多面镜25上。
正如前面所述，条形码的反射光经由与扫描光射出的相同路径入射到探测器中。因此，为了能最有效地读出条形码，必需使VLD组件21的射出光同入射到第一探测器28的反射光的光轴相互一致。于是，凹面镜30必须设置于从VLD组件射出的激光的光轴上面而又不要遮挡射出光的光轴。为此，在图3的凹面镜的中心部设有使VLD组件21的射出光通过的通孔31。
标号32指菲涅耳透镜，使从边窗4入射而为条形码反射的光会聚，这种作用与前述凹面镜30的相同。菲涅耳透镜32的前面设有小型AO反射镜24。反射镜24反射的射出光与入射到菲涅耳透镜32上的条形码的反射光的光轴一致。但是如前所述，条形码的反射光有很广的分布，仅仅是入射到菲涅耳透镜32上的这部分光为反射镜24所遮挡，向条形码反射光的左部分则入射到菲涅耳透镜32上。
菲涅耳透镜32倾斜配置或与多角镜25的反射光的入射角一致。为菲涅耳透镜32所会聚的反射光通过设于条形码读出装置1底面上的底面反射镜33反射向上方，到达向下的第二探测器29的受光面。
在此，由第一反射镜系统26、凹面镜30、第一深测器28构成底扫描部分；由反射镜23、24、第二反射镜系统27、菲涅耳透镜32、第二探测器29构成边扫描部2。此外，VLD组件21、半透反射镜22与多角反射镜25则为底扫描部3与边扫描部2所共有。
在如上构成的条形码读出装置1中还在底面上设有印刷电路板34。在印刷电路板34中例如设有控制激光照明的电路、控制探测器操作的控制电路、控制多角镜的转动操作的控制电路、以及根据探测器探测出的反射光进行条形码解调的解调电路等。在印刷电路板34中设有外部设备和用于连接的连接器37。在连接器37中连接有接口(21F)电缆35，用来进行已解调的条形码数据的输出。
图4示明条形码读出装置1射出的扫描光扫描条形码8的状态。如图4所示，扫描光LH从边窗4以大致水平方向(或稍向上方)射出，底窗5的射出的扫描光LV则取向上倾斜的方向。底窗5的射出光由于稍稍倾向边窗4一侧射出，于是在图4的A部分中会集着边窗4与底窗5两方面射出的扫描光。这样，当附有条形码的物品通过此位置时，从边窗4与底窗5射出的扫描光LH、LV就能同时(或按时间区分)扫描物品和从不同的方向上扫描物品。
于是，条形码8即使不朝向边窗4或底窗5的方向，由于边窗4或底窗5任何一方射出的扫描光照射到条形码8上的可能性大，就能提高条形码8的读出概率。
此外，扫描条形码8的扫描光为物品9的附有条形码8的面所反射，此反射光RF即如图4所示散射。因此，如B处所示，条形码8相对于条形码读出装置1大致或垂直位置，即使是朝向与边窗4相反的方向，条形码8的反射光的一部分RFp也能到达底窗5。特别是由于从底窗5射出的扫描光斜向上方射出，在扫描处于位置BV的状态下的条形码8的情形下，条形码8的反射光入射到底窗5上的概率就能提高。
这样，为了从通过条形码读出装置1上的物品9的各个方向上以扫描光来扫描条形码8，如位置C所示，不论条形码8是朝边窗4还是朝底窗5的方向，除非条形码8处在扫描光完全不照射的位置上时，都能进行条形码的读出。
图5例示了图2A中条形码读出装置1外形尺寸。条形码读出装置1的宽度约292mm，高度H约247mm。此外，条形码读出装置1的纵深D约508mm(或430mm)，从底面立柜台面12的高度HI约120mm。条形码读出装置1的纵深D最好取相应于此读出装置1所位于的结算柜台等的宽度。
图6是条形码读出装置1中光学系统的图解。图6中，箭头表示激光的路径，箭头的指向表示激光的射出方向。图6中将读出装置1的内部结构分成边扫描部2、5底扫描部3加以说明。VLD组件21实际上为以上两部所共有，但在图6中为方便起见分开描述。的外，边扫描部2的VLD组件21包含有半透反射镜。
在底扫描部3中，VLD组件射出的激光入射到多角镜25上并为其反射。这以后由第一反射镜系统26反射，通过底窗5照射条形码8。底窗5由两块玻璃板形成为使水气等不能进入读出装置1的内部中的结构。
上述玻璃板采用蓝宝石玻璃等硬质玻璃。另一方面，由于与商品接触等原因，一旦玻璃表面损伤或被污染等，就都可能减少激光的透过量，为此在构成底窗5的两块玻璃板之中，将没有可能与商品接触的下侧玻璃板固定安装，而将与商品接触可能性极高的上侧玻璃板安装成必要时可以更换的形式。根据这种结构，上侧玻璃板有伤痕时可以更换，故可防止因透过底窗5的激光光量减少而降低条形码的读出性能。同时，与商品接触可能性低的下侧玻璃板的表面划伤性较上侧玻璃板的低，故下侧玻璃板可以不用蓝宝石玻璃之类的硬质高价玻璃。
后面将会详细说明，从底扫描部3相对于一个方向由4条扫描线组成的扫描图形，合成一起可以照射10个方向。构成各扫描图形的4根扫描线分别对应于多角镜25的各反射面。
条形码的反射光通过底窗5入射到第一反射镜系统26，反射向多角镜25。此后，通过多角镜25的反射面使来自条形码8的反射光反射，由凹面镜30聚光反射向第一探测器。可将细光束光电管用于第二探测器28。
在边扫描部2中，VLD组件21射出的为半透反射镜所反射的激光经由多个反射镜23反射导向多角镜25。由多角镜25的反射面所反射的扫描光为第二反射镜系统27所反射，从边窗4射出而扫描条形码8。边窗4与底窗5相同也是由两块窗玻璃构成。边窗4在读出条形码8时极少有可能与物品9接触，故用于边窗4的玻璃板可以不用硬质玻璃向用普通的玻璃。
从边窗4朝各个方向上形成4个扫描图形，朝6个方向合计射出24条扫描线。以后将对它作详细说明。
条形码8的反射光通过边窗4入射到条形码读出装置1内，由第二反射镜系统27与多角镜25的反射面反射后，经菲涅耳透镜32聚光。然后由底面反射镜33所反射，为第二探测器29所接收。第二探测器29可使用细光束光电管。此外，菲涅耳透镜32与底面反射镜33组合成的结构不妨可以完全由具有聚光功能的凹面镜等置换。
图6中所示的杂散光传感点36能探测条形码读出装置1周围的光量变化，可根据此结果进行读出装置1的操作控制，特别是进行VLD组件21的照明控制等。
下面说明读出装置1中光学系统更细致的布置。
图7示明从条形码读出装置1的底描部3上卸除上盖与下盖的状态。图的5B表示底窗5的两块玻璃板之中的下侧玻璃板。在图7中，41为下部框架，41F为下部框架41的凸缘部，42为上部框架，42F为下部框架42的凸缘部，43为边扫描部2的盖部。下部框架41与下部框架42在凸缘部41F、42F的位置上下分开。下部框架41与上部框架42的内侧壁面上安装有构成底扫描部3的反射镜。
图8A与8B分别是图7所示读出装置1的平面图与侧视图，设有边窗4的盖板43分可与读出装置1的下部框架41相分开。盖部43的内部设有能用来贴附构成第二反射镜系统27一分部的反射镜的反射镜框架44。
图9表明从图7所示条形码读出数置1上只将下部框架41卸下时的状态。在下部框架41的大致中央部配置有多角镜。图9中虽然给出了设置多角镜用的台51，但省除了多角镜本身。在台51的下侧设有用来使反射镜23反射向反射镜24的激光通过的间隙52。在下部框架41之中总计安装有9块用来构成第一反射镜系统26和第二反射镜系统27的反射镜。其中ZB2、VBRR、VBLL、HBR2、HBL2、ZML2与ZMR2是构成第一反射镜系统26的反射镜；VSR1、VSR2与L1则分别成为第二反射镜系统27的一部分。
反射镜MR2、ZML2安装于下部框架41的侧面，沿下部框架41的长安装。反射镜ZB2则配置成使其反射面朝上。ZB2的反射面角度能进行适当的调整。反射镜VBRR、VBLL在距下部框架41的边扫描部最远的面上安装成与多角镜相对，使反射面稍稍斜向上方。
反射镜VSR1、VSL1安装在下部框架41的侧面上，使反射面稍稍斜向上方。
标号53为印刷线路板，第二探测器29安装在它的一部分上。印刷电路板53安装于下部框架41上面使第二探测器29的受光面斜向下方。采取上述配置可以缩短装置的纵深。
在印刷电路板53与多角镜之间安装着倾斜设置的菲涅耳透镜32。在菲涅耳透镜32前面的光轴上设有反射镜24。
反射镜ZB2的下面安装着VLD组件面从此位置发射出激光。在反射镜ZB2的后侧安装着反射镜23，使通过反射镜ZB2与下部框架41间隙的激光反射向反射镜24。
第一探测器28设于装置的下面。第一探测器28的受光面朝向有反射镜23有一侧，在第一探测器28的受光面前侧设有开口54，用来将凹面镜30所反射的激光导向第一探测器28。开口54与凹面镜30的反射光的会聚光路相结合形成V字形。第一探测器28安装于印刷电路板55上。
图10A所示，为从上面观察下部框架41时的状态，图11为下部框架41的侧视剖面图。
如图10A和图11所示，在下部框架41大致中央稍稍靠近边扫描部处设置着多角镜25。此外，在菲涅耳透镜32的后方，将底面反射镜33设置成使其反射面向上。在下部框架41的底面上设着第一探测器28。第一探测器28安装于印刷电路板55中。此外，在第一探测器28的受光面一侧设有大致成V字形的开口54，而凹面镜30的反射光则通过开口54入射到第一探测器28中。
VLD组件21、反射镜23、24、菲涅耳透镜32、多角镜25、第一探测器28、第二探测器29与凹面镜30分别设置在下部框架41的中心线CL上，使各光线的光轴一致。VLD组件21与凹面镜30设于反射镜ZB2的下侧。为了使反射镜2B2的一部易于与VLD组件21的配置相分清，在图10A中加以切开。
如图11所示，第一探测器28由于在下部框架41的底面，故不会遮挡VLD组件21的射出光和条形码的反射光等的光路。此外，反射镜ZB2是安装成稍稍倾斜的。反射镜23、24安装在细长框架的前端，尽可能不妨碍光线的通过。
还有，在各反射镜的底面与侧面上设有用来规定反射镜位置与角度的突起56。当把反射镜安装到下部框架上时，突起56以碰撞上反射镜的方式安装。借此使各个反射镜按所定的方向与角度安装到下部框架41上。
在图10A所示的实施例中，第一探测器28设置于下部框架41的中心线CL上，但如图10B所示，也可只使第一探测器28装配成编号开下部框架41的中心线CL。此时需使凹面镜30的取向安装成在下部框架41的中心线CL上编号垂直方向倾斜，而让凹面镜反射的光会聚到第一探测器28上。
图10B中下部框架41的结构除第一探测器28的位置与凹面镜30加取向外，与图10A所描送的下部框架41的结构完全相同，对相同的结构部件附以相同的符号而略去其说明。
图12中同时示明了装置的下部框架41和与其重合的上部框架42。各反射镜贴附于上部框架42的内侧。上部框架42可设有ZBR1、ZBL1、HRR1、HBL1、VBR1、VBL1、VBR1、VBL2、ZMR1与ZML1共计十块反射镜。这些反射镜中的任何一个都构成第一反射镜系统26的一部分。任何一个反射镜的反射面都安装成稍向下方倾斜，朝向构成安装于下部框架41上的底扫描部的各反射镜。
图13A-13D分别表示从上方、正面、底面与侧面观看安装于边扫描部2的盖部43内的反射镜框架44。在反射镜框架44的内侧设有ZHR、ZHL、ZRR、ZLL、VSR2、VSL2、ZR与ZL共计8块反射镜。这8块反射镜都构成第二反射镜系统27的一部分。8块反射镜之中，反射镜ZR、ZL的反射面斜向上方，其余6块反射镜的反射面稍向下方。此外，反射镜ZR、ZL以外的6块反射镜的反射面装配成分别指向边扫描部2以外的规定位置。
图14示明在安装到反射镜框44上的反射镜之中上侧的6块反射镜VSL2、ZLL、ZHL、ZHR、ZRR、VSR2的现状以及所安装的大致位置。这6块反射镜是用粘合剂等安装于设在反射镜框架44内侧中的安装面上。
图15是示明下部框架41、上部框架42、盖部43、反射镜框架44组装状态的条形码读出装置1的侧视图。安装于上部框架42上的反射镜的反射面稍稍向下，来自安装于上部框架42上的反射镜的反射光入射到安装于下部框架41上的反射镜。此外，安装于反射镜44上的反射镜ZR、ZL的反射面的位置和安装于下部框架41上的反射镜VSR1、VSL1的反射面的位置的高度大致相同。
在图15中，第二探测器29设置或使其受光面向下，而印刷电路板53了与之相配合，配置成相对于条形码读出装置1大致垂直。由于采取了这样的配置，同时把印刷电路板53作水平设置的情形相比，可以减少读出装置1的纵深。此外，将条形码的反射光导入第二探测器29中的菲涅耳透镜32以及底面反射镜33，它们所在的位置不会遮挡从多角镜25的反射镜VSL1、ZL等反射的扫描光的路径。
图16分别概示从底扫描部3的底窗5和从边扫部2的边窗4射出的扫描光的路径。
在图16所示的底扫描部3中，从VLD组件21射出而由多角镜25的反射面所反射的激光，首先扫描安装于上部框架42上的反射镜ZBR1、ZBL1、HBR1、HBL1、VBR1、VBL1、VBR2、VBL2、ZMR1与ZML1。扫描的顺序按时针走向顺次为反射镜ZMR1、VBR2、VBR1、HBR1、ZBR1、ZBL1、HBL1、VBL1、VBL2与ZML1。
随后，由上部框架42内侧的反射镜所反射的反射光射向安装于下部框架41上的反射镜。
为反射镜ZMR1所反射的扫描光由反射镜ZMR2反射向上方，作为扫描图形ZMR从底窗5射出。为反射镜VBR2与VBR1所反射的扫描光分别被反射镜VBRR反射向上方，经由底窗5作为扫描图形VBR2、VBR1射出。由于从反射镜VBR2入射到反射镜VBRR的扫描光与从反射镜VRR1入射到反射镜VBRR的扫描光两者的入射位置和角度都不相同，故可从底窗5作为具有不同方向与角度的扫描光射出。
此外，由反射镜HBR1反射的扫描光为反射镜HBR2反射向上方，扫描图形从边窗5作为ZBR射出。由反射镜ZBR1反射的扫描光为反射镜ZB2反射向上方，从底窗5作为扫描图形ZBR射出。在反射镜ZBL1、HBL1、VBL1、VBL2与ZML1的情形也相同，反射镜ZBL1的扫描光为反射镜ZB2反射向上方，作为扫描图形ZBL射出，反射镜HBL1的扫描光为反射镜HBL2的反射向上方，成为扫描图形HBL。此外，为反射镜VBL1、VBL2所反射的扫描光相互为反射镜VBLL反射向上方，分别成为扫描图形VBL1、VBL2。随后，为反射镜ZML1所反射的扫描光为反射镜ZML2反射向上方，作为扫描图形ZML射出，向完成一个扫描循环。
这里，也如图12所示，由反射镜ZML1反射的扫描光将横切底扫描部3之内而到达反射镜ZML。这样，由于一部分的扫描光横切底扫描部3之内，特别是底扫描部3内，就有必要设置排除障碍物不遮挡扫描光的空间。
为此，在此实施例的条形码读出装置1中，例如图15所示，VLD组件21与凹面镜的等是设于装置的端部邻近，而第一探测器28是设于设置的底面上。此外，多角镜25也设在不遮挡底扫描部3内的空间的位置。
构成底扫描部3的反射镜安装于上下分开的下部框架41、上部框架42内侧的壁面上。为此，在底扫描部3的空间内没有必要设置用来配置反射镜的构件，通过这样的反射镜配置，配有效地利用底扫描部3内的空间。
另外，在图17所示边扫描部2中，从VLD组件射出、经反射镜23、24而由多角镜所反射的扫描光首先入射到安装于下部框架41上的反射镜VSR1、VSL1和安装于反射镜框架44上的反射镜ZR、RL。扫描的顺序次为反射镜SL1、ZL、ZR、VSR1。
为上述反射镜反射的扫描光随后为安装于反射镜框架44上侧的6块反射镜所反射。首先，为反射镜VSL1所反射的扫描光由反射镜VSL大致沿水平方向反射，从边窗4作为扫描图形VSL射出。由反射镜ZL反射的扫描光首先入射到反射镜ZLL上，从边窗4作为扫描图形ZLL射出。继后，为反射镜ZL所反射的扫描光由反射镜ZHL反射，从边窗4作为扫描图形ZHL射出。
接着，为反射镜ZR反射的扫描光首先由反射镜ZHR反射，从边窗4作为扫描图形ZHR射出。之后，为反射镜ZR反射的扫描光由反射镜ZRR反射，从边窗4作为扫描图形ZRR射出。最后，为反射镜VAR1反射的扫描光由反射镜VSR2反射，从边窗4作为扫描图形VSR射出。由此结束一个扫描循环。
图18表明图16所示10个方向的扫描图形内边窗5射出的扫描图形的轨迹。这是由多角镜25的一面所反射的扫描图形的轨迹。图19则表明由多角镜25所有的向反射面从底窗5射出的全部扫描图形。如以前所述，从边窗5总计射出40条扫描线。这40条扫描线分成10组，每组4条。
图18所示的两个扫描图形ZMR、ZML是相对于操作人员，沿大致垂直方向，经底窗5方向的整个范围延伸。因此，条形码读出对象的物品即使通过边窗5上的某个位置，至少也能为扫描图形ZMR、ZML所扫描。
其余8条扫描图形则站扫描图形ZMR、ZML的交错方向，依描成稍稍上斜的轨迹形式扫描。通过图18、19所示扫描图形的射出即使通过条形码读出装置1的条形码角度不同，构成任何一种扫描图形的扫描线也能扫描到条形码上，于是可以提高条形码的读出性能。
这里附于各扫描图形的符号，如图16所说明，分别对应于构成第一反射镜系统26的反射镜名称而为具有所对应名称的反射镜所反射成的。
另外，由于多角镜的反射面的角度各不相同，从底窗5射出的对应于各反射面的扫描图形则对应于多角镜反射面的角度，以4条扫描线大致平行地按预定间隔扫描相分开的位置。这样，由于通过依预定间隔分开的多条扫描线构成一个扫描图形，就能进一步提高扫描线扫描条形码的概率，进一步提高条形码的读出性能。
图20示明从边窗4射出的扫描图形。从边窗4射出的是各由大致平行的按一定间隔分开的4条扫描线构成的6种扫描图形VSR、VSL、ZRR、ZLL、ZHR与ZHL。这些扫描图形的名称如图17所说明的，分别对应于构成边扫描部2的名称，与图18中的情形相同，指分别由具有同一名称的反射镜所反射而发生的扫描图形。一个扫描图形中的4条扫描线它们与从底窗5射出的扫描图形的情形相同，是由多角镜25的各反射面的角度不同而规定它们的扫描位置。
至于图20中的扫描图形，如前所述是从边窗4射出的图形，安装于反射镜框架44上的除反射镜ZR、ZL以外的6块反射镜的反射面分别配置成指向扫描部2之外的预定位置，由于脱离开边窗4，它们的扫描图形便接近。于是，在最适宜于读出条形码的位置，这六个扫描图形也最接近，在边窗附近，通过条形码读出装置的条形码的扫描概率在这一位置也最高。
不论是从底窗5还是从边窗4射出的扫描线，都配置成相对于装置中心线左右对称。因此，底扫描图形与边扫描图形都是由各只有稍许不同方向与角度的扫描图形构成，这样，不论通过条形码读出装置上的条形码的倾斜方向如何，任何一种扫描线中至少有一条要横切条形码，因而扫描的可能性极高。
图21A～21D是在底窗5射出的扫描图形(底图形)与边窗4射出的扫描图形(边图形)之中，分别表示从上述一侧射出的一部分的扫描图形。如前所述，从边窗4与底窗5射出的各个左右扫描线它们相对于装置的中心线对称，而在另一侧的扫描图形，则成为图21A～21D所示扫描图形翻过来的情形。
图21A示明了底图形之中的扫描图形VBL1以及VBL2。扫描图形VBL1左边窗4附近的位置描出稍向右上的扫描迹。另一方面，扫描图形VBL2则处于较扫描图形VBL1更靠近操作人员的位置，与扫描图形VSL1相同，描出稍稍向右的扫描轨迹。
图21B示明了扫描图形ZML，扫描图形ZML1描出大致横切底窗5长向的轨迹。这样，即使物品通过底窗5上的某个位置，至少也可由扫描图形ZML扫描此物品。
图21C示明扫描图形HBL与ZBL。扫描图形HBL于底窗5左侧的边扫描部附近的位置，以描出稍向左上的扫描轨迹扫描。另一方面，扫描图形ZBL则位于底窗5右侧的操作人员附近位置，以描出稍向左上的扫描轨迹扫描。
图21D，是示明边窗4射出的扫描图形之中的左侧图形。扫描图形VSL沿边窗4的纵向延伸，描出稍向左上的扫描轨迹。此外，扫描图形ZLL描出右上的扫描轨迹。扫描图形ZHL则沿边窗4的大致中央的上侧，描出稍在右上的轨迹。
通过产生上述的扫描图形，对于通过条形码读出装置的物品，在多角镜25的每一回转中，从两个方向总计共照射64条扫描线。当扫描物品的扫描线数越多而且是沿更多的不同方向来设定其扫描方向与角度时，则扫描线通过条形码面的概率就高，相应地，条形码读出成功的可能性也越大。
图22说明VLD组件21射出的激光在条形码读出装置1内的轨迹。在VLD组件21之中设有越到改变激光射出角度，改变光束直径作用的棱镜61和使激光分为两束的半透反射镜22。
通过棱镜61，透过半透反射镜22的激光稍稍向上方射出，通过设于凹面镜30的中央部的通孔61，入射到多角镜25之上。为多角镜25反射的底扫描部3的激光入射到安装于上部框架42上的反射镜ZBL1，通过反射镜ZBL1而作一度折射向下方的反射而入射到安装于下部框架41上的反射镜ZB2。反射镜ZB2由于使入射的扫描光朝斜上方反射，构成扫描图形ZBL的扫描光即从底窗外射出。
另一方面，通过棱镜61局为半透反射镜反射的激光则通过反射镜ZB2下侧的空间入射到反射镜23上，为反射镜23反射后，通过设置多角镜25的51下部的间隙52入射向反射镜24。从反射镜23镜向反射镜24的激光大致沿水平方向射出。
反射镜24使入射的激光斜向朝上反射，入射向多角镜25。入射到多角镜25上的激光被反射，由安装于下部框架41上的反射VSL1或安装于反射镜框架44上的反射镜ZL向上方反射后，由安装于反射镜框架44上的其它6块反射镜沿大致水平方向从边窗4射出。
例如在图22的情形中，多角镜25的扫描光入射到反射镜ZL上反射向上方(大致沿垂直方向)。然后入射到安装于反射镜框架44上的反射镜ZHL上，通过沿水平方向反射，发生构成扫描图形ZHL的扫描光。
图23是条形码读出装置1的下部框架41的斜视图，示明了从VLD组件21射出的激光到多角镜25的路径。在图23中，为便于看清光线的轨迹，省略了多角镜本身，只在图中示出了设置多角镜的台51。此外，凹面镜由于设在反射镜ZB2的下部，图中也予以省略。
如图23所示，由反射镜23所反射的激光通过台51下部的间隙52，入射向反射镜24，再由反射镜24对向多角镜朝斜上方反射。另一方面，通过凹面镜通孔射出的激光则直接入射到多角镜上。
图24、26比较了本发明的和现有的条形码读出装置分别从底窗射出的扫描图形。图24表明从图10的底窗216射出的扫描图形，图25表明从图1E的底窗226射出的扫描图形，图26表明从本发明的底窗5射出的扫描图形。
与从现有的底窗216、226射出的条形码扫描图形相比较，从本发明的底窗5射出的扫描图形以许多条扫描线射向众多的不同方向。从图24的底窗216射出的扫描线合计共12条，从图25的底窗226射出的扫描线合计不过24条。因此，根据本发明边窗5射出的扫描线来读出条形码时，就能进一步提高条形码扫描的概率，获得条形码读出的高性能。
此外，本发明的底窗5的长度比现有底窗216、226的长。因此，也就加大了用来读出通过底窗5的物品的条形码的范围。这样，仅仅是这一点就能提高读出作业的操作性能。
图27说明现有的条形码读出装置与本发明的条形码读出装置两者的条形码读出范围在大小上的不同。图27所示的读出范围是指例如将沿垂直方向竖立的条形码于水平面上旋转360°时能可靠地读出条形码的范围。
在现有的条形码读出装置中，底窗5的大小为6英寸×6英寸，由于长度短，具体到纵深方向读出可能范围必然就窄。于是，由于读出可能区域是在边窗4一侧附近，操作人员就有必要让物品在靠近边窗4处使物品通过，但由于操作人员的体型不一，有时不能过到这一范围，读出作业的可操作性不佳。相反，在本发明的条形码读出装置中，由于底窗5有4英寸×7英寸的大小，纵深方向的读出可能范围在操作人员一侧增广了。因此，即使手短的人也易使物品通过读出可能范围。
此外，在使物品通过条形码读出装置上时，底窗5在纵深方向的长度较长时，从底窗5射出的扫描光扫描物体的可能性会加大。但是宽度方向的长度，也即是涉及到与物品通过方向一致的方向时，即使没有那样大的宽度也不会影响到读出性能。另一方面，蓝宝石玻璃的价格高，而面积越大，价格也越高。因此，6英寸宽的底窗在价格方面不利，且不需有那样的宽度。
与此相反，本发明的底窗5为了保持读出性能而有必要加4寸宽度，它具有不会降低读出性能而可抑制价昂的优点。
图28示明本发明的条形码读出装置中由条形码反射的光的路么，表明了条形码的反射光入射到多角镜25上的情形。由底窗5入射的反射光经过第一反射系统反射后，入射向多角镜25。为多角镜25的反射面所反射的条形码的反射光入射到凹面镜30上。多角镜25的反射光经凹面镜30反射面会聚，入射到第一探测器28中。
另一方面，由边窗入射的反射光经第二反射镜系统反射后，入射到多角镜25上。通过多角镜25的反射面反射向下方的条形码的反射光入射到菲涅耳透镜32上。菲涅耳透镜32会聚来自多角镜25的反射光，入射到底面反射镜33上。底面反射镜33对向第二探测器29的受光面，反射来自条形码的反射光。
图29示明底窗5的长度短时，从多角镜25到激光束被收缩到最窄位置的光路长度的关系。在图29中，A-B-C-D表明从边窗4射出的扫描光，E-F-G-H表示从底窗5射出的扫描光。
在图29的装置中，A-B-C-D的光路长度比E-F-G-H的光路长度长。这是由于VLD组件21设在边扫描部2之下的缘故。
用于形成光束的透镜与孔径(以后详细说明)设在VLD组件21的附近，激光束的条形码读出区域则取决于到VLD组件21的距离。因此，VLD组件21在条形码读出装置内的安装位置决定着条形码读出可能区域的大小。
在图29中的情形，从VLD组件21到激光束被缩至最窄位置的距离虽然在位置D的情形或位置H的情形都相等，但根据激光光源VLD组件21的配置关系，以多角镜25为基准的A-B-C-D光路与E-F-G-H光路两者的长度会改变。A-B-C-D与E-F-G-H的光程差为从VLD组件21到多角反射镜的A’-A的光程长与从VLD组件21通过反射镜A’而到多角镜A’-A”-E的光程长的差所吸收。
另一方面，当底窗5的纵深方向长度如图中虚线所示延长的情形，反射镜F就不能安装到与图29中相同的位置上。具体地说，当底窗5的长度没有延长的部份，没有把反射镜移动到以虚线所示的位置F’时，反射镜F将会干扰扫描光的路径。这样，当把反射镜F移动到虚线的位置时，光程长E-F-G-H就将比光程长A-B-C-D长。
于是，在本发明中，如图30所示，将VLD组件21设置在离边扫描部2最远的底扫描部3的端部。通过使VLD组件21作如上的配置，光程长A-B-C-D和光程长E-F-G-H的差即可为光程长A’-A”-A与光程和A’-A”-E’的差所吸收。
在边扫描部2内，由于备有扫描镜反射镜系统等，在其内部不能获得充分的空隙。于是，为了使VLD组件21的射出光获得光分的光程长，在边扫描部2内是难以使激光返折回的。在图30所示的本发明的情形，VLD组件21是设在距离条形码读出装置1的边扫描部最远的底扫部3的端部，因而能够确保用于调整光程长的激光折回的空间。
此外，在本发明中，是使提供给边扫描部2的激光通过多角镜25的下面，与多角镜25的转动轴线交叉。假设使供给边扫描部2的激光沿多角反射镜25的上部通部，就会出现难以在边扫描部2内配置用来将激光导向扫描反射镜系统的反射镜问题。但在本发明中，由于是使激光通过多角镜25的下面，就能防止发生上述问题。
图31说明接收条形码的反射光的例子。在图31中，由多角镜25反射的扫描光入射到图形发生反射镜71后便反射向下方，进而由底面反射镜72反射向上方，从底窗5射出。图示的阴影区表示的是商品上条形码的读出区。条形码的反射光通过与射出光的同一路径，到达多角镜25，反射向探测器73。
多角镜25的反射光为透镜74会聚，由反射面斜向下方的反射镜75反射向下方，到达探测器73而被接收。
在图中所示的条形码读出装置10之中，在反射镜71与底面反射镜72的配置关系上，不能将透镜74太靠近多角镜25。因此，条形码读出装置10的纵深尺寸不能太小，在此应为450mm以上。
在面积宽的店铺中，结算柜台的宽度例如可以有550mm的宽度。此时，即使不去抑制条形码读出装置10的宽度，也能将其设置于结算柜台中。但在面积狭的店铺中，有时结算柜台的宽度狭到450mm-480mm，这种情形下就不能将图31的条形码读出装置设于结算柜台中。
图32说明本发明的条形码读出装置1的光接收器件的布置。正如所描述过的，本发明的第一探测器28是设在条形码读出装置1的底面上。于是可用凹面镜30将多角镜25的反射光在条形码读出装置1的正中部分折回反射。
另一方面，为了从底窗5射出扫描光，由多角镜25反射的扫描光在从安装于上部框架上的反射镜ZBL1一且反射向下方后，便如就为凹面镜30和设于VLD组件21上的反射镜ZB2所反射。图中所示的阴影区表明了商品的条形码的读出区域。
这样，为了从底窗5射出扫描光，就没有设置相当于图31的底面反射镜72的反射镜，在条形码读出装置1的底面上没有装配产生扫描光的光学系统。于是可在读出装置1的底面设置第一探测器28，利用凹面镜30将多角镜反射的光反射回读出装置1的中央部分。利用这样配置的光学系统，虽然底窗5的纵深有7英寸长，但可使读出装置1在纵深方向的长度比图1所示的条形码读出装置10的短，在图32所示装置的情形下，此读出装置的纵深可在440mm以下。
图33A、33B为本发明所用凹面镜30的正视图与侧视图。凹面镜30中央附近设有通孔31。另外，凹面镜30的背侧中设有用来将凹面镜30安装到条形码读出装置1的下部框架41上的安装配件75。安装配件75弯成U字形，由弹性材料制成。
凹面镜30的焦点需与第一探测器28的受光面相合，但由于各部分的装配误差，凹面镜30的焦点有时会不在第一探测器28的受光面之上。为防止出现上述情况，本发明备有能为凹面镜30调整水平方向与垂直方向安装角度的机构。
图34说明用来调整凹面镜30的角度的机构，在安装配件75的弯折部75’的两端附边设有螺孔76，在中央附近则设有用作支点的孔77。另一方面，在条形码读出装置的下部框架41上则设有突起78和两个长孔79。
安装配件75的孔77安装于框架41的突起78之上，凹面镜30可取突起78为中心于水平面中转动。为使凹面镜30在水平方向的位置配合一致，可依突起78为中心转动凹面镜30，在把凹面镜30的焦点在由图32说明的第一探测器28的受光面中的位置调整好后，由调节螺钉65将安装配件75相对于下部框架41固定。
另一方面，凹面镜30的安装配件75具有弹性，因而可依安装配部件75的弯折部为中心，通过在前后方向中的摆动，就可调整凹面镜30的安装角度。这种调整是由设在下部框架41中的调节螺钉66进行。调节螺钉66是在凹面镜30安装于下部框架41上的状态下设置于与装配部件75相对的位置中。这样，在凹面镜30已安装到下部框架41上的状态下，调节螺钉的前端使同凹面镜30的背面触合。为了调整凹面镜30在垂直方向角度，可以调整调节螺钉66的进出量，使凹面镜30沿前后方向移动。
采用上述的简易机构，就能通过简便的操作使凹面镜30反射的光对合到第一探测器28的受光面上。
图35A、35B是表明在图28所述的第二探测器29中，使条形码的反射光入射到其上的底面反射镜33的顶视图与侧视图。在底面反射镜33的底面设有安装配件80。底面反射镜33相对下部框架41经由安装配件80安装。安装配件80也是由弹性材料件制成。安装配件80弯折成U字形，借助安装配件80的弹性可以调整底面反射镜33的倾角和水平方向中的角度。
图36为本发明的条形码读出装置1在将盖卸下时的底视图。在读出装置1的底面中设有三种用来调整凹面镜30的角度的螺钉。调节螺钉65如图34所述，用来对合凹面镜30在水平方向的位置。在使凹面镜30转动致其焦点调整到位置于图32说明的第一探测器对的受光面中后，由调节螺钉65相对下部框架41固定位。调节螺钉66则是用来对会凹面镜30在垂直方向位置的螺钉。
在图36中也示明了底面反射镜33的调节螺钉63、64。调节螺钉63用来调节底面反射镜的倾角，调节螺钉63的前端与底面反射镜33的背侧触会。通过调节调节螺钉63的进出量，可以调整底面反射镜33的倾角，调整反射光的反射方向。
调节螺钉64的产端通过长孔分别拧入设于这安装部件80两端附近的螺孔中，安装部件80、120螺孔同凹面镜30的安装部件75的具有相同的形状。安装部件80与凹面镜30的情形相同，同样可以支点为中心于水平方向中转动，将底面反射镜33的方向调整好后，由调节螺钉64将安装部件80相对下部框架41固定。
图37A、37B说明本发明的条形码读出装置1的所设置底窗5底窗的底面81。在设置底窗5的底面81中设有剖面形状为三角形沿读出装置1的宽向延伸的突起82。
在进行条形码的读出时，虽然是使物品通过条形码读出装置1上的空间，但有时也由操作人员使物品与底面81接触来移动物品。但在这时，当底窗5与所设置在的底面81是平面时，由于底面81与物品的接触面积大。它们之间的摩擦力也就大，物品便不易通过。
为了解决上述这类问题，在本发明的条形码读出装置1中，于设有底窗5的底面81上设置有突起82，这样，物品和底面81的接触面积小，可以减少它们之间的摩擦力。突起82的延伸方向一物品的通过方向一致，从而能更有效地降低摩擦力。
突起82与底面81都可由树脂模制成，或也可在底面上粘结上形成有突起的部件。
在条形码读出装置1中存在着扫描线最集中，读出概率也最高的最适读出位置83 。在本例的条形码读出装置1中，如图37B所示，操作人员易通过底面81之上突起82的间隔变化，找到此最适读出位置的所在处。
具体地说，在本例的条形码读出装置1中，在与最适读出位置83相对应的部分中，使设置着突起82的间隔变狭。另一方面，在最适读出位置83以外的部分84上，突起82的间隔则比最适位置83处的突起间隔要宽。这样，通过底窗5所在底面81上突起82的间隔的改变，操作人员可以凭视觉容易地找到此最适读出位置的所在处。
另外，在小型物品通过时则会发生物品落入突起82之间的问题，百有可能降低条形码读出的可操作性。为此，突起82的间隔最好不要分开得太大。至于最适读出位置83处，由于突起82的间隔狭，当物品通过最适读出位置时，则有可能提高可操作性。
图38例示了条形码读出装置1的控制单元85。控制单元85中设有第一、二光探测器28、29所连接的光探测电路101、102，VLD组件21所连接的VLD控制电路103，以及多角镜20所连接的马达控制电路104，通过这些电路，控制着各部分的工作。另外，在控制单元85中还没有用于供给电源的电源电缆用的连接器105、把条形码读出装置1读出的条形码信息转送到POS终端设备等的接口(I/F)电缆用的连接器106、给盘杆装置供给电源的电源供给用连接器107、能连接到手持式扫描器上的连接器108，以及与外部相连的连接点等。
现有的控制单元85如图39所示是沿纵向设于边扫描部2的背面，这时的连接器8是朝向下方的。因此，在需要将电缆109连接到各连接器86上时，用户为了区别应连接的连接器种类，应如图39所示，需将条形读出装置1向上倾斜。
但是，由于条形码读出装置1是以嵌装式设于结算柜台等之中，使读出装置1向上倾斜很难，致电缆连接作业的可操作性权差。
图40说明本发明的条形码读出装置1的电缆连接。在本发明的条形码读出装置1之中。控制单元5水平地设于读出装置1的底面，而连接器86则朝向背面。因此，用户即使需要区别连接器的种类，也能在读出装置1原样地保持于水平状态下时，确认出连接器86而高效地进行连接上连接器109作业。
图41表明在本发明的条形码读出装置1的背面沿横向设有各种连接器的位置。在读出装置1的背面上配置有连接DC电源的电源线的连接器87与接口连接器88等。
图42表明装设有控制单元85的条形码读出装置1的背面。控制单元85中安装有图41所说明的各种连接器88。
图43示明控制单元85已卸下时的条形码读出装置1的背面。从读出装置1中引出有连接多角镜用马达20的马达电缆111、ADS电缆112、ADS电缆113、ANA电缆114等，这些电缆都与控制单元85相连。
图44说明激光点组件21的结构。激光组件21包括半导体激光器91、准直透镜92与孔经93。半导体激光点91射出的激光会以一定的发射面发散，要在由准直透镜92会聚后经孔经93形成光来，而将激光来照射到条形码读出可能区域。
在此，如图45所示，半导体激光点91射出的激光在纵横两个方向上的发散性不同。横向上的发散角约为5℃～11℃，而纵向上的发射角则约为24℃～37℃。此外，当半导体激光点91的个体存在有很大差异时，这种发射面也因半导体激光器91的个体不同而有很大不同。
这里，射出的激光的光束形状与孔经93的直径等有关，通过孔经93对光束的直径进行整形。图44B示明，采用经孔径成形后射出的激光时，至孔径的距离与激光束直径的关系。设条形码读出的最适光束直径为550mm时，条形码的读出可能压域例如即为图44B所示的范围。当光束直径太大时，特别是条形码的条与条的间隔很陕时，就不能识别条宽很狭的条形码而降低了条形码的读出效率。为此，在尽可能缩小读出可能压域中的光束直径。
下面用图46A、46B来说明因半导体激光点91射出的激光左纵、横方向的发散角不同所带来的问题。如图46A所示，例如即令在光束发散角小的横方向获得了最适的光束直径时，由于如图46B所示在纵向上有大的发散角，入射到孔径93中的光束直径也增大。孔径93的直径根据进行光束整形的目的，纵横直径都相同。因此，特别是在纵向上，就会由孔径93遮挡住激光的一部分，这就出现了激光损失大而利用率低的问题。在利用率最低的情形下，充其量总共只能实现18％的利用率。
要是仅仅为了提高光的利用率时，则可以采取加大孔径93的直径，减小准直透镜92的f值(缩短焦距)或是增大半导体激光点91与准直透镜92的距离等措施。采取这类措施时，激光直孔径93的距离与光束直径的关系如图47所示。
在图47中，符号ADN表明的是孔径93的直径和现有技术中的相同时的特性曲线(特性曲线DN与图44B中所示的特性曲线相同)，符号ADL表明的是孔径93的直径加大时的特性曲线，符号LFS表示准直透镜92的f值减小时或半导体激光点91与准直透镜92的距离加大时的特性曲线。
当孔径93的直径加大时，激光沿纵向的遮挡部分减少，能提高光的利用率。但是由于孔径93的直径加大，光束的直径就颇难缩小。因而在这种情形下，如图47中特性曲线ADL所示，读出可能的光束直径为550μm左右，而孔径93的直径在一般情形下比特性曲线ADN对应的范围要窄。结果，使光束直径缩到最小的位置与孔径93的直径为通常的情形相比变远了。在横方向中，由于孔径93的直径变大，激光基本上是原样地通过孔径93，对激光不能作实质性的整形。
当准直透镜92的f值减小时，如图47中特性曲线LFS所示，与采用F值大的透镜的情形相比，光束的直径将在更前面处缩至最小。此时，如图48A所示，相对于光束发散面大的纵向来说，光束的形状与光的利用率都很理想，特别是光的利用率不成为问题。但在发散面小的横方向上，如图48B所示，孔径93对光束基本上没有遮挡，由于不能对光束整形，就会发生光束的形状极不均一的问题。这样，就横向而言，光束会在比读出空间更为前面的空间中成像，由于纵向与横向的成像位置不同，读出可能范围就变狭了。
在半导体激光点91与准直透镜92的间隔加大的情形下，也会发生准直透镜92的f值减小时的相同问题。
这样，为了能进行条形码的读出，应在提高激光利用率的同时，尽可能拓宽条形码可最佳读出的可能性范围。
本发明中所用的激光器组件21能扩大光量的利用率，确保实现达到预定分辩力的光束直径，以用于解决上述问题而进行条形码的读出。本发明的激光点组件21由于使纵、横方向上的光本直径相同，就能在减小孔径的挡光量的同时，拓广能确保最适光束直径的范围。
图49A、48B说明采用较大f值的准直透镜92时的问题及其解决方法，对光束发射角小的横向，光束的形状不会产生问题，而由于孔径93的遮挡使光的利用率能理想化。但是相对于光束发散角大的纵向来说，光束的形状不会有问题，但孔径对光的遮挡量多，降低了光的利用率。
为了解决上述问题，可使纵向上的光束直径变小到不减少光量而与横向上光束直径相同。
图50A、50B说明，上述解决方法的原理。在图50A中示明有直角棱镜94。当激光相对于直角棱镜94依预定角度入射时，此激光将为直角棱镜折射。
这里使半导体激光器91射出的激光在纵向与横向上的光束直径比相等于在这两个方向上的发射面的比。当采用前述发射面范围的具体值时，可以推导出此光束的直径比为2.7∶1。这里，需把纵向上的光束直径按2.7∶1的比值缩小。
若用直径接镜94使光束折射时，应根据此折射角来改变从直径接镜94射出的光束的直径。这里将实现前述2.7∶1的光束直径缩小的例子示明于图50A中。
半导体激光器射出的激光波长例如为670mm。当构成直角接镜94的玻璃的折射率为n＝1.5143而直角棱镜94一个内角为37.28°时，在激光垂直地入射到直角棱镜94的面94a上时，此激光以相对于直角棱镜94的斜面94b的垂线94p成68.15°的角度出射。图中的方向对应于激光的纵向。当从准直透镜92使激光乘直地入射时，入射到直角棱镜94上的光束直径和从直角棱镜94射出的激光束的直径之比，如图50B所示，可成为2.7∶1。
此外，在横向上由于直角棱镜94不起任何作用，就不改变光束直径面维持住从半导体激光点91射出的光束直径。
图51A示明在图50B位置IN处的激光的剖面。如图50B所示，设位置IN处的激光纵向光束直径的大小为a，横向光束直径的大小为b(a∶b＝2.7∶1)时，纵向上的光束直径由于直角棱镜94而成为成为1/2.7，而在位置OUT处的激光纵向上光束直径的大小成为b，因此在位置OUT处的激光剖面即如图51B所示成为圆形。
图52例示了半导体激光器91、准直透镜92、孔径93与直角棱镜94的布置情形。这样，当利用直角棱镜94时，由于纵向上的光束直径缩小向横向上的光束直径不变(或基本上不变)，就可把激光的遮挡量抑制到较低的程度，而提高光的利用率。
图53A、53B表明用来解决采用图48A、48B所示f值小的准直透镜的VLD组件中存在问题的结构。
在图48A、48B所说明的VLD组件21中，纵向上不产生问题，但在横向中，孔径93基本上不起作用，存在着光束整形不能的问题。为此，在图53A、53B情形中，对横向的光束直径加以扩大。
在使光束直径的扩大取为1∶2.7的情形，所用的直角棱角棱镜94可与图50A、50B中所说明的相同。在图53A、53B的情形中，激光是以相对于垂线94P成68.15°入射入到直角接镜94的斜面94b以上。这里的平面方向与激光的向横向相对应，由此，可把横向上的光束直径扩大2.7倍。
图54A示明图53B中在位置IN处的激光束的剖面。如图53B所示，以横向上光轴的直径大小为a，以横向上光轴的直径大小为b(a∶b＝1∶2.7)，纵向的光束直径由于有直角棱镜94而成为2.7倍，而在位置OUT处激光纵向上光束直径的大小成为b。因此，在位置OUT处的激光束剖面如图54B所示，成为圆形。
图55示明图53A、53B的直角横镜94、半导体激光器91，准直透镜92与孔径93的布置方式。如图55B所示，由于采用了直角棱镜94，可以扩大横向上光束的下径，使入射到孔径93的光束直径于纵、横两方向上具有同样的大小。
在此，对应于直角横镜94的角度的公差，以及与VLD组件到的位置关系，今产生从直角棱镜94光射而到达孔径93的激光束的直径可能增大到超过需要或变小的种种问题。
图56A就上述问题作了说明。例如当入射到直角棱镜94上的入射光非平行光时，激光会聚成焦点的位置由半导体激光器91与准直透镜92的距离关系决定，使得原来的焦点位置f1有可能变成与焦点位置f2的大小相同。
上述问题可如图56B所示，令准直透镜92以其光轴为中心作可能的转动，通过直角接镜使光束改变方向来解决。也就是说，当准直透镜转动时，根据准直透镜92的倾度，使到达直角棱镜94的光束直径变小。
为此，特别是在直角棱镜94通过粘合等方法固定于VLD组件21上时，即使是在直角棱镜94不能调解的情形，也能通过调整准直透镜92的角度来缩小到达直角棱镜94的激光光束的直径，而得以抵消激光光束直径的增大。
上述方法也能适用于原来的焦距变小的情形，通过调整准直透镜92的角度使到达直角棱镜94的激光光束直径扩大，就能抵消到达孔径93的激光光束的缩小。
上面是用直角棱镜94进行了说明，这是由于采用直角棱镜可使棱镜的顶角最小化而使VLD组件21的整体小型化。但在需盘使VLD组件小型化的情形，即使采用图57所示的非直角棱镜95也无妨碍。在图57的棱镜95中，角a不等于角b。
图58A～58C例示了采用棱镜以外的装置来改变光束直径。此例中采用了柱面透镜96a、96b。柱面透镜由于只相对于正交轴线中一方的轴线有聚光作用，故能用于纵、横方向任何一方中的激光光束直径的缩小或扩大。
图58A说明用来缩小纵向光束直径的装置形式。在图58中，柱面凸透镜96a与柱面凹透镜96b组合在一起。各个透镜从半导体激光器91附近一方开始，按准直透镜92、柱面凸透镜96a、柱面凹透镜96b的顺序设置。
在准直透镜92的邻区只设有凸透镜96a的情形中，为准直透镜92缩小的激光束将为柱面凸透镜96a将此光束在纵向中进一步缩小。此激光束在横向上只是由准直透镜92变窄，组在纵向上则是由准直透镜92与柱央凸透镜96a两者变窄，因此，与不受柱面凸透镜96a作用的横向的光束相比，沿纵向射出的激光将在前面成像。此时入射到孔径93的光束直径比横向光束要小，会产生射出到读出可能区域的光束形状极不均一的问题。
作为这种光束形状的校正方法，是在柱面凸透镜96a的后段设置柱面凹透镜96b。通过柱面凹透镜96b，可减少柱面凸透镜96a使光束变窄的程度。左图58A中以虚线示明横向的光束。如图58A所示，通过柱面凸透镜96a与柱面凹透镜96b的作用，入射到孔径93中的光束直径在纵、横两方向上的形状基本相同。
再以图58B说明用来扩大纵向的光束直径的装置开式。左图58B的情形中，从半导体激光器91射出的激光顺次通过准直透镜92、拄面凹透镜96b，柱面凸透镜96a而入射到孔径93中。图58B中分别以实线与虚线表明横与纵两方向的光束。
通过准直透镜92变窄的横向光束，给由柱面凹透镜按预定的放大率放大。另一方面，纵向的光束由于不受柱面凹透镜96b的作用，与横向光束相比就变窄了。
在此，与横向光束受柱面凹透镜96b的作用而拓宽的情形相反，纵向光束由于不受柱面凹透镜96b的作用，而在要比横向光束为远的位置处成像。因此，要是只把柱面凹透镜96b设于准直透镜92的后面时，在横向光束射出到读出可能区域的情形，就会破坏光束的形状。
为了解决上述问题，在图58b的情形，是把柱面凸透镜96a设置于柱面凹透镜96b的后方进行光束的校正。通过柱面凸透镜96a可以把横向光束的拓宽程度抑制得较小，或是通过聚光，使光束的会聚程度在横向与纵向上都相同。
另外，在图58A、58B中虽然用到了凹、凸两片柱面透镜96a、96b，但也可如图58c所示，采用凹、凸两片柱面透镜96a、96b相贴合的柱状双面透镜96c。此时，两片透镜96a、96b间的距离为零，且由于是在同一媒质内进行光束变换，这同使用两片分开的柱面透镜96a、96b的情形相比，需要形成曲率半径小的透镜面。
图59说明用来使VLD组件21射出的激光分束来形面相异的扫描线A、B的装置。
从VLD组件21射出的激光经分束装置(前述实施例中半透反射镜)22，分成两束光A与B，它们由设于凹面镜的中心位置处的小型反射镜反射向多角镜25。为多角镜25所反射的激光，经第一反射镜系统26反射后从底窗5发射成为不同的扫描线A与B。
来月条形码的反射光被多面镜25入射向凹面镜30。对应于扫描线A的反射光经由凹面镜30入射到第一光探测器28中，对应于扫描线B的反射光则通过凹面镜30入射向第二光探测器29。
图60A、60B例示了光束分裂装置。在图60A中，VLD组件21射出的激光为半透反射镜22分成光束A与光束B。在图60B中，VLD组件21射出的激光为半立方棱镜(或PBS)22’分成光束A与光束B。
图61A、61B示明了将棱镜、分束装置，准直透镜等组合到本发明中VLD组件21的两个例子。在图61A、61B中，91指半导体激光点，92指准直透镜，后例如装于铝等材料制的台97上。台97可依左右方向调整来调定激光的焦点位置。台97是由弹性的加载板98从上方加载使台97定位。
94指直角棱镜，从半导体激光点91射出的激光由直角棱镜94的斜面94b入射到棱镜94中，经此棱镜折射的激光再由孔径93进行光束整形，再经半透反射镜22分成光束A与光束B。
光束A通过图3所示的凹面镜30的通孔31射向多角镜25。光束B则射向反射镜23。
图62A是从上观察安装有准直透镜92的台97的视图，62B是从前面观察此安装有准直透镜92的台97的视图。
准直透镜92相对于激光的光轴按预定角度倾斜安装于台97上。半导体激光91在纵、横方向上的发射角不同时还存在像散。这是横向的光束射出位置与纵向的光束射出位置有了偏移的现象，会产生激光焦点位置偏移的问题。
为了解决上述像散或图56A、56B中表现出的问题，本发明的准直透镜92安装成以预定角度相对于光轴倾斜，准直透镜92的这一安装角度最好要根据各有关条件预先设定。虽然半导体激光器91有个体差问题，但准直透镜92的安装角度的个体差体差则无太大问题，当取定能与半导体激光器91的平均情形相对应的角度时，就能取得一定的程度的效果。
权利要求
1.一种条形码读出装置，此装置包括基本上沿水平方向设置而向上射出第一扫描光束的第一读数窗(5)；相对于第一读数窗(5)大致按竖直位置设置，沿水平方向射出与前述第一扫描光束相交的第二扫描光束的第二读数窗(4)，此装置通过使上述第一、二扫描光束照射到物品上，根据探测物品反射从第一读数窗(5)入射光的第一探测器(28)，以及根据探测物品反射从第二读数窗(4)入射光的第二探测器(29)，探测出物品的反射光，由此来读出物品上所附的条形码，其特征在于，此装置在同一直线上设置有以下部件发射出光线的光源(21)；使从光源(21)射出的光线分束成第一束光与第二束光的分束装置(22)；具有多个可转动的反射面，而由此反射面来反射从不同方向入射的上述第一与第二光束以构成前述第一与第二扫描光束的旋转扫描装置(25)；反射来自旋转扫描装置(25)的第一扫描光束，使其从第一读数窗(5)射出的第一反射镜系统(26)；反射来自旋转扫描装置(25)的第二扫描光束，使其从第一读数窗(5)射出的第二反射镜系统(27)；将由上述分束装置(22)分束的第二光束导入前述旋转扫描装置(25)的第一与第二反射装置(23，24)；把扫描物品条形码后反射的，沿与第一读数窗(5)入射的第一扫描光束相同的路经返回的第一反射扫描光束，会聚到第一探测器(28)上的第一聚光装置(30)，以及把扫描物品条形码后反射的，沿与第二读数窗(4)入射的第二扫描光束相同的路径返回的第二反射扫描光束，会聚到第二探测器(29)上的第二聚光装置(32、33)。
2.如权利要求1所述条形码读出装置，其特征在于；上述第一探测器(28)与第二探测器(29)是设于所述同一直线上。
3.如权利要求1所述条形码读出装置，其特征在于上述第一探测器(28)与第二探测器(29)是设在所述同一直线上之外的位置上。
4.如权利要求1所述的条形码读出装置，其特征在于前述第一反射装置(23)与第二反射装置(24)以将旋转扫描装置(25)夹于其间的方式对立设置，此第一反射装置(23)将来自分束装置(22)的第二光线反射向通过与旋转扫描装置(25)的转动轴线相交叉位置的第二反射装置(24)，而此第二反射装置(24)则把此入射的第二光束反射向旋转扫描装置(25)。
5.如权利要求4所述的条形码读出装置，其特征在于由第一反射装置(23)导入第二反射装置(24)的第二光束通过旋转扫描设置(25)的下部空间。
6.如权利要求1所述的条形码读出装置，其特征在于前述第一聚光装置(30)是配置成与前述光源(21)射出的光束的光轴相交叉且在此光源(21)与旋转扫描装置(25)之间的凹面镜，前述第一反射扫描光束的反射面在旋转扫描装置(25)一测的第一探测器(28)，而在此凹面镜中设有使从光源(21)射出的光线通过的通孔(31)。
7.如权利要求6所述的条形码读出装置，其特征在于第一测器(28)设于条形码读出装置的底面，而它的受光面则朝向上述凹面镜的反射面。
8.如权利要求1所述的条形码读出装置，其特征在于所述第二聚光装置(32)是使前述第二的反射扫描光束会聚于第二探测器(29)的受光面，且设置在旋转扫描装置(25)与第二探测器(29)之间的透镜。
9.如权利要求8所述的条形码读出装置，其特征在于上述第二探测器(29)在以其受光面对向条形码读出装置底面侧设置的同时，在上述透镜与第二探测器(29)之间还设置有用来将来自此透镜的第二反射扫描光束反射向第二探测器(29)的反射镜(33)。
10.如权利要求1～9中任一项所述的条形码读出装置，其特征在于在旋转扫描装置(25)的反射面到第一扫描光束会聚成最细光束位置的距离大于旋转扫描装置(25)的反射面到第二扫描光束会聚成最细光束的距离的位置处，设置前述光源(21)。
11.如权利要求1所述的条形码读出装置，其特征在于所述第一读数窗(5)由在装置纵深方向上长而在装置宽向上短的透明板构成。
12.如权利要求11所述的条形码读出装置，其特征在于所述第一读数窗(5)在纵深方向的长度是7英寸，在宽向上的宽度4英寸。
13.如权利要求1所述的条形码读出装置，其特征在于此装置由包括上述第一读数窗(5)的底扫描部(3)和包括上述第二读数窗(4)的边扫描部(2)构成，底扫描部(3)包括可沿上下方向分开有上部框架(42)与下部框架(41)，而边扫描部(2)则包括有反射镜框架(44)，上部框架(42)的侧面上设有反射面斜向下方的将来自旋转扫描装置(25)的第一扫射光反射向下方的多块第一反射镜组(ZMR1、VBL2、VBL1、HBL1、ZBL1、ZBR1、HBR1、VBR1、VBR2、ZMR1)，下部框架(41)的侧面上设有反射面斜向上方的将上述反射镜(ZML2、VBLL、HBL2、ZB2、HBR2、VBRR、ZMR2)反射的反射光反射向第一读数窗(5)的多块第二反射镜组(ZML1、VBL2、VBL1、HBL1、ZBL1、ZBR1、HBR1、VBR1、VBR2、ZMR1)，同时设有反射面斜向上方的将由旋转扫描装置(25)扫描的扫描光束反射向上方的多块第三反射镜组(VSLI、VSK1、ZL、ZR)，此外，在上述反射镜框架(44)上设有反射面斜向下方的使前述第三反射镜组(VSLI、ZL、ZR、VSR1)所反射的扫描光束从第二读数窗沿水平方向反射射出的多块第四反射镜组(VSL2、ZLL、ZHL、ZHR、ZRR、VSR2)。
14.如权利要求1所述的条形码读出装置，其特征在于在设有第一读数窗(5)的读出装置的上表面(13)上，设有用来在物品于此上面(13)作接触通过时减少它们之间摩擦的突起(82)。
15.如权利要求14所述的条形码读出装置，其特征在于上述突起(82)是沿物品通过的方向延伸而设于所述上面(13)之上。
16.如权利要求15所述的条形码读出装置，其特征在于所述突起(82)的剖面大致呈三角形。
17.如权利要求15或16所述的条形码读出装置，其特征在于所述突起(82)在前述上面(13)的条形码最适读出位置(83)的部分狭小的间隔设置，而在此以外的位置(84)处则是依宽的间隔设置。
18.如权利要求1所述的条形码读出装置，其特征在于在此装置底面上设有安装着给装置内的组成部件供给电源的连接器和进行信号输入或输出的连接器等的控制单元(85)，这些连接点是在装置背侧的底面附近朝向装置的水平方向设置的。
19.如权利要求1所述的条形码读出装置，其特征在于，所述光源(21)包括半导体激光器(91)，使从半导体激光器(91)射出的激光会聚的聚光装置(92)；以及从此聚光装置(92)射出的激光束正交轴线中使对应于一方的轴线的光束直径变换的光束整形装置(94)。
20.如权利要求19所述的条形码读出装置，其特征在于上述光源(21)还包括有使所述激光分束的分束装置(22)。
21.如权利要求19或20所述的条形码读出装置，其特征在于上述光束整形装置(94)是具有与要变换的光束直径相对应的顶角的棱镜，它通过使入射的光线朝预定方向折射来改变所述光束直径。
22.如权利要求19或20所述的条形码读出装置，其特征在于前述光束整形装置(94)是柱面透镜。
23.如权利要求22所述的条形码读出装置，其特征在于上述柱面透镜是由柱面凸透镜与柱面凹透镜组成。
24.如权利要求22所述的条形码读出装置，特征在于上述柱面透镜是一侧有凹面而另一侧有凸面的双面柱面透镜。
25.如权利要求19至24中位一项所述的条形码读出装置，其特征在于所述聚光装置能相对于其光轴调整角度。
26.如权利要求19至24中任一项所述的条形码读出装置，其特征在于所述聚光装置(92)是在上述光源(21)内，设置于能沿光轴方向变动位置的台内使它相对于激光的光轴倾斜。
27.一种条形码读出装置，此装置包括基本上沿水平方向设置向上射出第一扫描光束的第一读表窗(5)；相对于第一读数窗(5)大致按竖立位置设立，沿水平方向射出与前述第一扫描光束相交的第二扫描光束的第二读数窗(4)，此装置通过使上述第一、二扫描光束照射物品，根据探测出来自第一读数窗(5)入射物品的反射光的第一探测器(28)，以及根据探测出来自第二读数窗(4)入射物品的反射光的第二探测器(29)，探测出物品的反射光，由此来读出物品上所附的条形码而上述第一与第二扫描光束是由从不同方向入射到具有旋转的一批反射面的旋转扫描装置(25)上的前述第一与第二光线所反射成的，其特征在于在旋转扫描装置(25)的反射面到第一扫描光束会聚成最细光束位置的距离大于旋转扫描装置(25)的反射面到第二扫描光束会聚成最细光束位置的距离。
28.如权利要求27所述的条形码读出装置，其特征在于此装置还设有单一的光源(21)以及将从此光源(21)射出的光线分束而由不同方向入射到旋转扫描装置(25)中的装置；同时在旋转扫描装置(25)的反射面到第一扫描光束会聚成最细光束位置的距离大于旋转扫描装置(25)的反射面到第二扫描光束会聚成最细光束距离的位置处，设置前述光源(21)。
29.一种激光光源(21)，用于产生激光束，其特征在于，它包括半导体激光器(91)，使从此半导体激光器(91)射出的激光会聚的聚光装置(92)，以及在由此聚光装置(92)射出的激光束的正交轴线之中改变与一条轴线相对应的光束直径的光束整形装置(94)。
30.如权利要求29所述激光光源，其特征在于所述光源(21)还包括有使上述激光分束的分束装置(22)。
31.如权利要求29或30所述激光光源，其特征在于上述光束整形装置(94)是具有与应改变的光束直径相对应之顶角的棱镜，它通过使入射的光线依预定方向折射而改变上述光束的直径。
32.如权利要求29或30所述激光光源，其特征在于上述光束整形装置(94)是柱面透镜。
33.权利要求32所述激光光源，其特征在于上述柱面透镜是由柱面凹透镜与柱面凸透镜组成。
34.如权利要求32所述激光光源，其特征在于上述柱面透镜是由一侧为凹面而另一侧为凸面的双面柱面透镜。
35.如权利要求29至34中任一项所述激光光源，其特征在于所述聚光装置(92)可以相对其光轴调整角度。
36.如权利要求29至34中任一项所述激光光源，其特征在于所述聚光装置(92)是在上述光源(21)内设置于能沿光轴方向变动位置的之内，使它相对于激光的光轴倾斜。
全文摘要
在有底窗与边窗的条形码读出装置中使扫描线数增加并优化光学系统配置以减小此装置特别是其纵深尺寸。装置内将激光源，激光分束器、将一束光传到多面镜的反射镜、以旋转方式扫描此入射的激光的多角镜、经上述窗使多角镜反射光射出的反射镜系统、使条形码反射光会聚到探测器的聚光装置均设于同一直线上。相对于一探测器用凹面镜使条形码的反射光折反，而以另一探测器的受光面向下经菲涅耳透镜、反射镜使此反射光射向受光面以缩小装置的纵深。
文档编号G06K7/10GK1158464SQ9612154
公开日1997年9月3日 申请日期1996年12月13日 优先权日1995年12月14日
发明者大川正德, 市川稔幸, 绵贯洋, 山崎行造 申请人:富士通株式会社