JP2005115833A - 光学情報読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 読取可能距離の範囲を広げることができながらも、そのための構成を簡単で且つ比較的小形に済ませる。
【解決手段】 本体ケース内に、読取対象に記録された二次元コードＱを読取るための受光センサ２、結像レンズ３、照明部等を設け、結像レンズ３と受光センサ２との間に合焦位置調整機構４を設ける。合焦位置調整機構４を、反射光の光路ＲをＺ字形に２回折返すように折曲げる第１、第２の反射鏡９、１０を設けると共に、第１の反射鏡９の反射角度の調整並びに第２の反射鏡１０の矢印Ａ、Ｂ方向の変位及び反射角度の調整を行う変位機構を設けて構成する。第１、第２の反射鏡９、１０は、３つの状態に選択的に停止され、その状態によって結像レンズ３と受光センサ２との間の光路長が変化し、ひいては読取距離が変化する。読取対象までの距離を計測する距離測定手段を設けると共に、その計測結果に応じて第１、第２の反射鏡９、１０の状態を自動で変更させる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、情報コードからの反射光を結像するための結像レンズと、この結像レンズによる像を取込む受光センサとを備える光学情報読取装置に関する。

光学情報例えばバーコードや二次元コードを読取るためのハンディタイプの光学情報読取装置は、例えば手持ち可能に構成された本体ケース内に、受光センサ、結像レンズを有する結像光学部、照明装置等からなる読取機構を備えて構成されている。これにて、照明装置により、本体ケースの先端部の読取口から読取対象（例えばバーコード）に対して照明光を照射し、その反射光を読取口から入射して、結像光学部を介して受光センサにより撮像するようになっている。

この場合、光学情報の読取距離（装置から読取対象までの距離）は、装置に組込まれている結像光学部の光学特性（主として焦点距離）により予め決まったもの（ある程度の幅を有する）となり、従って、ユーザは、読取対象に対して装置（読取口）を適切な読取距離（合焦位置）に位置させて読取作業を行うようになっている。これに対して、近年では、読取可能距離の範囲を広げるべく、レンズ系を移動させて合焦位置を可変とする自動焦点調節機構を設けることが考えられている。その具体例として、ボールネジ機構及びステッピングモータにより、レンズ系をその光軸方向に移動させて合焦位置を調節する構成のものが考えられている（例えば特許文献１参照）。
特開平７−３１９９９０号公報

しかしながら、上記従来の自動焦点調節機構では、いわば無段階に合焦位置を変更することができるメリットがある反面、機構及び制御が比較的複雑であり、特に、レンズを直線に沿って移動させるものでは、駆動機構が複雑になり装置が大型化し、また、移動部が重くなるので応答速度が遅くなるといった不具合があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、読取可能距離を広範囲とすることができると共に、そのための構成を簡単で且つ比較的小形に済ませることができる光学情報読取装置を提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明の光学情報読取装置は、情報コードからの反射光を結像するための結像レンズと、この結像レンズによる像を取込む受光センサとを具備するものにあって、前記結像レンズと受光センサとの間の光路を折曲げる２枚の反射鏡を備えると共に、前記結像レンズ及び受光センサの光軸を保った状態で前記２枚の反射鏡間の間隔及び各反射鏡の反射角度を変更する調整手段を備えるところに特徴を有する（請求項１の発明）。

これによれば、情報コードからの反射光は、結像レンズを通った後、２枚の反射鏡により２回折曲げられて受光センサに入射されるようになる。この場合、調整手段により２枚の反射鏡間の間隔及び各反射鏡の反射角度が変更されることによって、結像レンズと受光センサとの間の光路長が変化するようになり、もって、適切な読取距離（合焦位置）が変化し、この結果、読取可能距離の範囲を広げることができる。そしてこのとき、２枚の反射鏡は、結像レンズと受光センサとの間に光路を折曲げるように設けられるので、結像レンズの光軸方向に大形となることを防止してコンパクトに配置することができると共に、反射鏡を変位させる距離が小さくても光路長を大きく変化させることができる。

このとき、本発明においては、２枚の反射鏡のうち一方の反射鏡を、移動及び角度変更可能に構成し、他方の反射鏡を、角度変更のみ可能とするように構成することができる（請求項２の発明）。これによれば、移動させるのは一方の反射鏡のみで済むので、２枚の反射鏡間の間隔を変更するという所期の目的を果たしながらも、簡単な構成で済ませることができる。

この場合、前記２枚の反射鏡のうち一方の反射鏡を駆動したときに、他方の反射鏡はそれに同期又は追従して駆動されるように、調整手段を構成することができる（請求項３の発明）。調整手段のより具体的な構成として、２枚の反射鏡の角度調整用の２個のサーボモータを設け、それら両サーボモータを同期して駆動するように構成することができる（請求項４の発明）。これにより、２枚の反射鏡の角度調整を確実に行うことが可能となる。

また、調整手段の別のより具体的な構成として、一方の反射鏡の変位に応じて該一方の反射鏡及び他方の反射鏡の角度を変更する連動手段を設け、その連動手段を、一方の反射鏡の変位に応じ角度が変更される連結棒と、この連結棒の角度に応じて両反射鏡を回動させる減速歯車機構とから構成することができる（請求項５の発明）。あるいは、連動手段を、平行四辺形リンク機構から構成することもできる（請求項６の発明）。いずれも、比較的簡単な構成で、２枚の反射鏡の角度調整を行うことが可能となる。

そして、本発明においては、情報コードまでの距離を計測する距離測定手段を設けると共に、その距離測定手段の測定結果に応じて調整手段を制御する制御手段を設けることができる（請求項７の発明）。これによれば、読取距離を、ユーザの目測等によらずとも自動で計測することができるので、それに応じた合焦位置を得るべく、適切な２枚の反射鏡間の間隔の変更及び各反射鏡の反射角度の変更を自動で行なうことが可能となる。

以下、本発明を手持ち式（ハンディタイプ）の二次元コード読取装置に適用した一実施例について、図１ないし図５を参照しながら説明する。
本実施例に係る光学情報読取装置たる二次元コード読取装置は、図３に一部示すように、ユーザが片手で持って操作可能な大きさの縦長形状をなす本体ケース１内の先端側部分に、後述するように、商品に付されたラベルＰ（図５参照）等の読取対象に記録された例えばＱＲコード等の二次元コードＱ（図２参照）を読取るための光学機構（読取機構）を備えて構成される。

前記本体ケース１の先端面部には、矩形状をなし透光性を有する読取口１ａが設けられている。また、図示はしないが、本体ケース１内には、全体の制御やデコード処理等を行う制御回路、外部との通信を行うための通信回路、駆動電源となる二次電池などが設けられている。さらに、これも図示はしないが、本体ケース１の上面部には、表示部やキー操作部が設けられ、本体ケース１の側面部には、読取指示用のトリガスイッチが設けられている。尚、このトリガスイッチは、例えば２段階での押圧操作が可能とされ、第１段の押圧操作（いわゆる半押し状態）で、後述する計測動作が実行され、第２段の押圧操作で読取動作が実行されるようになっている。

前記光学機構は、受光センサ２、結像レンズ３、それらの間に設けられた後述する合焦位置調整機構４、照明部５、これも後述するポインタ光照射部６（図５参照）などから構成されている。図１、図２、図５にも示すように、前記結像レンズ３は、鏡筒内に複数枚のレンズを配設して構成され、本体ケース１内の中央部に、その光軸Ｏ１が前記読取口１ａ面の中心を直交して延びるように配設されている。前記受光センサ２は、例えばＣＣＤエリアセンサからなり、前記結像レンズ３の後方側部（右側）に位置して読取口１ａ側を向いて配設されている。このとき、受光センサ２の受光光軸Ｏ２は、前記結像レンズ３の光軸Ｏ１と平行で且つ左右に距離Ｙ（図４（ａ）参照）だけずれた位置となる。

前記照明部５は、照明光源となるＬＥＤ７と、このＬＥＤ７の前部に配置され該ＬＥＤ７から発せられた光を集光及び拡散する照明用レンズ８とを、前記結像レンズ３の周囲部に前記読取口１ａを向けて複数組配設して構成されている。これにて、照明部５によって読取口１ａを通して読取対象（例えばラベルＰ）に記された二次元コードＱに照明光が照射され、二次元コードＱからの反射光が読取口１ａを通して入射され、前記結像レンズ３及び合焦位置調整機構４を介して受光センサ２上に結像され、以て、二次元コードＱが読取られるようになっているのである。

さて、前記合焦位置調整機構４について、図１、図２、図４も参照して詳述する。図１、図２に示すように、この合焦位置調整機構４は、前記結像レンズ３から受光センサ２に至る反射光の光路ＲをいわばＺ字形（Ｎ字形）に２回折返すように折曲げる光路折曲手段としての第１の反射鏡９及び第２の反射鏡１０を備えて構成される。これにて、結像レンズ３を通った反射光は、第１の反射鏡９で斜め方向に折返され、次いで第２の反射鏡１０でもう一度折返されて受光センサ２に入射されるといった光路Ｒが形成されるようになっている。

具体的には、第１の反射鏡９は、前記結像レンズ３の後方に位置して該結像レンズ３の光軸Ｏ１に対してその反射面を傾斜させて配置され、上面から見て、入射した反射光を右斜め方向に（図１，２で上側）に反射させるようになっている。これに対し、前記第２の反射鏡１０は、前記受光センサ２の前方（図１で左側）に位置してその反射面が前記第１の反射鏡９と平行に対向するように傾斜して配置され、第１の反射鏡９からの光を後方（図で右側）の受光センサ２に向けて（受光光軸Ｏ２に沿って）反射させるようになっている。

このとき、前記第１の反射鏡９は、その上下辺部の中心に設けられた軸１１（図４（ａ）参照）により回動可能に支持されており、その反射角度θ（光軸Ｏ１に対する傾斜角度）が変更可能とされている。一方、前記第２の反射鏡１０は、その上下辺部の中心に設けられた軸１２（図４（ａ）参照）により回動可能に支持されていると共に、前後方向（矢印Ａ及びＢ方向）に延びる摺動溝１３に沿って移動可能に支持されている。

そして、前記第２の反射鏡１０は、後述する調整手段としての変位機構１４（図４（ｂ）に電気的構成を示す）により矢印Ａ及びＢ方向に自在に移動されると共に、その位置に応じて反射角度θが調整されるようになっている。また、第１の反射鏡９は、前記変位機構１４により、第２の反射鏡１０の位置（反射角度θ）に応じて該第２の反射鏡１０との平行状態を保つように反射角度θが調整されるようになっている。

これにて、前記第２の反射鏡１０の矢印Ａ及びＢ方向への変位に伴い、第１の反射鏡９との間の光軸Ｏ１（及び受光光軸Ｏ２）に沿う方向の間隔Ｘ（図４（ａ）参照）が変化し、以て、前記結像レンズ３と受光センサ２との間の光路長が変化するようになっている。第２の反射鏡１０の位置がΔＸだけ変化すると、光路長は、その変位量の約２倍の長さだけ変化するようになる。また、第２の反射鏡１０の変位に伴って、第１、第２の反射鏡９、１０の反射角度θも変更されるので、結像レンズ３の光軸Ｏ１及び受光センサ２の受光光軸Ｏ２が保持された状態となる。尚、図４（ａ）に示す光軸Ｏ１と受光光軸Ｏ２とのずれ量Ｙについては固定された寸法とされている。

本実施例では、図１及び図２に示すように、第２の反射鏡１０は、第１の反射鏡９との間の間隔Ｘの異なる例えば３つの定められた位置のいずれかに選択的に停止されるようになっており、それに応じて第１、第２の反射鏡９、１０の反射角度θも３段階に変更されるようになっている（これらを状態ａ、状態ｂ、状態ｃと称する）。この第２の反射鏡１０の停止位置（第１、第２の反射鏡９、１０の状態）によって結像レンズ３と受光センサ２との間の光路長が変化し、これにより、適切な読取距離（合焦位置つまり読取りに適した読取口１ａから読取対象（ラベルＰ）までの距離）が変化するようになっている。

即ち、図２（ａ）は、第１、第２の反射鏡９、１０が状態ａにある様子を示している。この状態ａでは、第１、第２の反射鏡９、１０の間隔Ｘが比較的小さく、第１、第２の反射鏡９、１０の反射角度θが比較的大きくなっている。このときには、結像レンズ３と受光センサ２との間の光路長が比較的小さくなり、適切な読取距離Ｌ１が例えば３００ｍｍ±７０ｍｍと長くなる（合焦位置が比較的遠くなる）ようになっている。

図２（ｂ）は、第１、第２の反射鏡９、１０が状態ｂにある様子を示している。この状態ｂでは、第１、第２の反射鏡９、１０の間隔Ｘが中間的となり、第１、第２の反射鏡９、１０の反射角度θも中間的な角度となっている。このときには、光路長が中間的な長さとなり、適切な読取距離Ｌ２が例えば２００ｍｍ±５０ｍｍと中間的な距離とされる（合焦位置が中間的な位置となる）ようになっている。

図２（ｃ）は、第１、第２の反射鏡９、１０が状態ｃにある様子を示している。この状態ｃでは、第１、第２の反射鏡９、１０の間隔Ｘが比較的大きく、第１、第２の反射鏡９、１０の反射角度θが比較的小さくなっている。このときには、光路長が比較的大きくなり、適切な読取距離Ｌ３が例えば１２０ｍｍ±３０ｍｍと短くなる（合焦位置が比較的近くなる）ようになっている。

そして、本実施例では、前記第１、第２の反射鏡９、１０の各状態を切替えるための前記変位機構１４は、第２の反射鏡１０を矢印Ａ、Ｂ方向に移動させるための移動機構（サーボモータのみ図示）と、第１、第２の反射鏡９、１０の角度を変更する角度調整機構１５とから構成される。これら移動機構及び角度調整機構１５は、前記制御回路により制御されるようになっている。詳しい図示及び説明は省略するが、そのうち移動機構は、例えば直線移動用サーボモータ（Ｍｂ２）１８を駆動源として第２の反射鏡１０の軸１２を、摺動溝１３に沿って矢印Ａ、Ｂ方向に移動（３つの位置間で変位）させるように構成されている。

図４（ａ）は、前記変位機構１４のうち角度調整機構１５部分の構成を概略的に示している。この角度調整機構１５は、第１の反射鏡９の軸１１に接続され該第１の反射鏡９を任意の角度に自在に回転（回動）させる第１のサーボモータ（Ｍａ）１６と、第２の反射鏡１０の軸１２に接続され該第２の反射鏡１０を任意の角度に自在に回転（回動）させる第２のサーボモータ（Ｍｂ１）１７とを備えて構成されている。これら２個のサーボモータ１６、１７、並びに前記直線移動用サーボモータ１８は、前記制御回路により同期して駆動されるようになっている。

図４（ｂ）は、サーボモータ１６、１７、１８に関する制御ブロック図を示しており、各サーボモータ１６、１７、１８は、夫々駆動制御部１６ａ、１７ａ、１８ａにより駆動制御されるようになっており、その際、各サーボモータ１６、１７、１８の絶対位置を夫々検出する絶対位置センサ１６ｂ、１７ｂ、１８ｂの検出に基づいてフィードバック制御がなされるようになっている。また、駆動量指令部１９が合焦位置（読取距離）の目標値を決定し、その目標値に基づいて駆動量分配部２０が各サーボモータ１６、１７、１８の駆動量を決定し、各駆動制御部１６ａ、１７ａ、１８ａに指令信号を与えるように校正されている。

このとき、制御回路は、第２の反射鏡１０（軸１２）の矢印Ａ、Ｂ方向の位置、つまり間隔Ｘに応じた反射角度θが得られるように、第１、第２のサーボモータ１６、１７をθ／２の回転角度に位置決め制御するようになっている。この場合、反射角度θは、θ＝ｔａｎ^-1（Ｙ／Ｘ）となる。これにて、制御回路により変位機構１４が制御されることによって、第１、第２の反射鏡９、１０の間隔Ｘ及び反射角度θが調整され、第１、第２の反射鏡９、１０が、状態ａ、状態ｂ、状態ｃのいずれかに選択的に切替えられるようになっているのである。

更に、本実施例では、図５に示すように、本体ケース１（読取口１ａ）と読取対象（ラベルＰ）との間の距離を計測する距離測定手段が設けられる。即ち、図５（ａ）に示すように、前記結像レンズ３の近傍には、左右一対の例えばＬＤ（レーザダイオード）等からなるポインタ光照射部６が斜め方向を向くようにして設けられている。これらポインタ光照射部６は、結像レンズ３及び受光センサ２による読取視野Ｖの内側に位置して、読取口１ａを通して読取対象（ラベルＰ）の左右部位にポインタ光（例えば赤色のスポット光）を照射するようになっている。

このとき、ポインタ光照射部６からのポインタ光の出射方向が、読取視野Ｖの外縁線に対して小さい角度を有していることにより、ポインタ光照射部６から読取対象（ラベルＰ）までの距離Ｌが変動することによって、ポインタ光の照射位置が変動する。すなわち、図５（ｂ）に示すように、読取対象が読取口１ａから比較的近い位置にある場合には、２個のポインタ光の間隔が例えばｅ１となり、読取対象が読取口１ａからより遠くにあるほど、読取視野Ｖ内のより左右の縁部に近い位置（相互により離れた位置）に２個のポインタ光が照射され、それらの間隔が例えばｅ２となるようになっている。

前記制御回路は、トリガスイッチの第１段の押圧操作がなされると、ポインタ光照射部６をオンさせてポインタ光を照射させ、受光センサ２によりその際の画像を取込み、受光センサ２の撮影画像データからポインタ光の位置を検出し、左右のポインタ光の間隔ｅを求めるようになっている。そして、読取視野Ｖの左右の幅方向寸法ｄに対するポインタ光の間隔ｅの比率（ｅ／ｄ）を、予め記憶されたテーブルと比較することにより、距離Ｌを判断（この場合、遠い、中位、近いの３段階）するようになっている。

そして、制御回路は、距離測定手段の計測結果（距離Ｌの判断結果）に応じて、前記変位機構１４（移動機構及び角度調整機構１５）を制御して、第１、第２の反射鏡９、１０を、状態ａ、状態ｂ、状態ｃのいずれかの状態とするようになっている。即ち、距離Ｌが遠いと判断された場合には、第１、第２の反射鏡９、１０が状態ａとされ、距離Ｌが中位と判断された場合には、第１、第２の反射鏡９、１０が状態ｂとされ、距離Ｌが近いと判断された場合には、第１、第２の反射鏡９、１０が状態ｃとされるのである。

上記のように構成された本実施例の二次元コード読取装置において、ユーザがラベルＰに記された二次元コードＱを読取らせるにあたっては、二次元コード読取装置を、ラベルＰから適当な（任意の）距離だけ離し、且つ、読取口１ａがそのラベルＰに向いた状態とし、その状態で本体ケース１の側面のトリガスイッチを押圧操作するようにする。このとき、トリガスイッチの第１段の押圧操作により、上述のように、ラベルＰまでの距離Ｌの計測動作が実行され、その距離Ｌの判断結果に応じて合焦位置調整機構４の第１、第２の反射鏡９、１０が状態ａ、状態ｂ、状態ｃのいずれかの所定の状態とされる。

そして、トリガスイッチの第２段の押圧操作により、二次元コードＱの読取動作が実行される。この読取動作は、上述のように、照明部５によって読取口１ａを通してラベルＰに記された二次元コードＱに照明光が照射され、二次元コードＱからの反射光が読取口１ａを通して入射され、結像レンズ３及び合焦位置調整機構４を介して受光センサ２上に結像されることにより行われる。

ここで、図１及び図２に示すように、結像レンズ３を通った反射光は、合焦位置調整機構４において、第１の反射鏡９にて反射角度θで折返すように折曲げられ、次いで第２の反射鏡１０にて反射角度θだけ折曲げられた後、受光センサ２に入射されるようになる。このとき、第１、第２の反射鏡９、１０がいずれの状態にあるか（第２の反射鏡１０の矢印Ａ、Ｂ方向の位置）によって、結像レンズ３と受光センサ２との間の光路長が変化するようになり、もって、適切な読取距離（合焦位置）が変化するようになる。この場合、各状態によって第１、第２の反射鏡９、１０の反射角度θが変更されるので、結像レンズ３の光軸Ｏ１と受光センサ２の受光光軸Ｏ２とが保たれた光路Ｒとされるのである。

今、ラベルＰまでの距離Ｌが比較的遠い場合には、図２（ａ）に示すように、第１、第２の反射鏡９、１０が状態ａとされ、このとき、間隔Ｘが比較的小さく結像レンズ３と受光センサ２との間の光路長が比較的短くなるので、適切な読取距離（合焦位置）が大きくなり、適切な読取距離での読取が行われる。また、ラベルＰまでの距離Ｌが中位の場合には、図２（ｂ）に示すように、第１、第２の反射鏡９、１０が状態ｂとされ、このとき、間隔Ｘが中間的となって結像レンズ３と受光センサ２との間の光路長が中間的となるので、適切な読取距離（合焦位置）が中間的な大きさとなり、適切な読取距離での読取が行われる。

ラベルＰまでの距離Ｌが比較的近い場合には、図２（ｃ）に示すように、第１、第２の反射鏡９、１０が状態ｃとされ、このとき、間隔Ｘが比較的大きくなって結像レンズ３と受光センサ２との間の光路長が比較的長くなるので、適切な読取距離（合焦位置）が小さくなり、適切な読取距離での読取が行われる。従って、ラベルＰがいずれの距離にあっても常に適切な読取距離が得られて良好な読取りを行うことができ、全体としての読取可能距離の範囲を大幅に広げることができたのである。

このように本実施例によれば、結像レンズ３と受光センサ２との間において、光路Ｒを折曲げる第１、第２の反射鏡９、１０を設けると共に、結像レンズ３の光軸Ｏ１及び受光センサ２の受光光軸Ｏ２を保った状態でそれらの間隔Ｘ及び反射角度θを変更する変位機構１４を設けたので、光路長を変更させることができ、読取可能距離の範囲を広げることができる。この場合、本実施例の合焦位置調整機構４では、従来のレンズ系をその光軸方向に移動させて合焦位置を変更するものと異なり、光路Ｒを複数回折曲げるように構成されているので、結像レンズ３の光軸方向に大形となることを防止してコンパクトに配置することができると共に、第２の反射鏡１０の移動距離が小さくても光路長を大きく変化させることができる。

従って、本実施例によれば、読取可能距離を広範囲とすることができると共に、そのための構成を簡単で且つ比較的小形に済ませることができるという優れた効果を奏する。また、特に本実施例では、２枚の反射鏡９、１０のうち一方の反射鏡１０のみを移動させる構成としたので、２枚の反射鏡９、１０間の間隔を変更するという所期の目的を果たしながらも、簡単な構成で済ませることができる。そして、２枚の反射鏡９、１０の角度調整用の２個のサーボモータ１６、１７を設け、それらを同期して駆動するように構成したので、角度調整を確実に行うことができる等のメリットも得ることができる。

さらには、本体ケース１と読取対象（ラベルＰ）との間の距離を計測する距離測定手段を設け、その測定結果に応じて変位機構１４により第１、第２の反射鏡９、１０の状態を自動で変更するようにしたので、より便利となる。距離測定手段自体の構成も、ポインタ光照射部６を設けるだけの比較的簡単なもので済む。
図６は本発明の他の実施例を示すものであり、上記実施例と異なる点は、第１、第２の反射鏡９、１０の状態を切替えるための調整手段としての変位機構２１の構成にある。この場合も、第１の反射鏡９は、軸１１により回動可能に支持されており、その反射角度θが変更可能とされている。一方、第２の反射鏡１０は、軸１２により回動可能に支持されていると共に、摺動溝１３に沿って矢印Ａ及びＢ方向に移動可能に支持されている。

前記変位機構２１は、第２の反射鏡１０（軸１２）を矢印Ａ、Ｂ方向に移動させるための図示しない直線移動機構と、第２の反射鏡１０の矢印Ａ、Ｂ方向の変位に応じて該第２の反射鏡１０及び第１の反射鏡９の角度を変更する連動手段とを備えて構成される。この実施例では、前記連動手段は、第２の反射鏡１０の変位に応じ角度が変更される連結棒２２と、この連結棒２２の角度に応じて両反射鏡９、１０を回動させる減速歯車機構とから構成されている。

即ち、第１の反射鏡９の軸１１には、第１の内歯歯車２３が同軸に設けられており、その内周の歯部に、径小な第１のピニオン２４が噛合っている。一方、第２の反射鏡１０の軸１２にも、第２の内歯歯車２５が同軸に設けられており、その内周の歯部に、径小な第２のピニオン２６が噛合っている。そして、前記第１のピニオン２４が前記連結棒２２の一端に接続されると共に、連結棒２２の他端側が前記第２のピニオン２６を貫通するように延びている。

前記直線移動機構は、例えばモータを駆動源としたラック・ピニオン機構などから構成され、第２の反射鏡１０（軸１２）を矢印Ａ、Ｂ方向に移動するのであるが、このとき、第２の反射鏡１０（軸１２）の位置を検出するための透過形の光センサ２７、２８、２９が、この場合図で左右方向に並んで３組設けられる。これら光センサ２７、２８、２９（図で右から順に第１〜第３と称する）は、投光部と受光部との間の光軸が物体（軸１２）により遮られたことを検出するようになっている。

これにて、第２の反射鏡１０（軸１２）が直線移動機構により摺動溝１３内を変位されると、連結棒２２の角度が変化し、その連結棒２２に連結されている第１、第２のピニオン２４、２６が回動され、それらに夫々噛合っている第１、第２の内歯歯車２３、２５が回動するようになっている。この場合、図６（ｂ）に示すように、連結棒２２の角度がθ１だけ変化すると、第１、第２の内歯歯車２３、２５ひいては第１、第２の反射鏡９、１０が、θ１／２の角度だけ回動するようになっている。

図示しない制御回路は、直線移動機構（モータ）を制御し、第２の反射鏡１０を矢印Ａ、Ｂ方向に移動させて３つの定められた位置のいずれかに選択的に停止させるようになっている。このとき、停止位置の制御は、光センサ２７、２８、２９の検出信号に基づいて行われるようになっている。そして、この第２の反射鏡１０（間隔Ｘ）の変位に伴って、第１、第２の反射鏡９、１０の反射角度θも３段階に変更（状態ａ、状態ｂ、状態ｃ）されるので、結像レンズ３の光軸Ｏ１及び受光センサ２の受光光軸Ｏ２が保持された状態で、結像レンズ３と受光センサ２との間の光路長が変化するのである。

従って、この実施例においても、上記一実施例と同様に、読取可能距離を広範囲とすることができると共に、そのための構成を簡単で且つ比較的小形に済ませることができるという優れた効果を得ることができる。そして、この実施例では、第２の反射鏡１０を直線移動機構により変位させるだけで、それに連動して両反射鏡９、１０の角度が変更されるので、第２の反射鏡１０を移動させるのみの駆動源で済むので、比較的簡単な構成で、２枚の反射鏡９、１０の角度調整（状態の変更）を行うことが可能となるといったメリットを得ることができる。

図７は、本発明の異なる他の実施例を示すものであり、調整手段としての変位機構３１の構成が上記各実施例と異なっている。この場合も、第１の反射鏡９は、軸１１により回動可能に支持されており、その反射角度θが変更可能とされている。一方、第２の反射鏡１０は、軸１２により回動可能に支持されていると共に、摺動溝３２に沿って矢印Ａ及びＢ方向に移動可能に支持されている。このとき、摺動溝３２は、上記実施例の摺動溝１３に比べ、図で左方に長く延びて設けられている。

本実施例では、前記変位機構３１は、第２の反射鏡１０（軸１２）を矢印Ａ、Ｂ方向に移動させると共に、それに応じて第２の反射鏡１０及び第１の反射鏡９の角度を変更する連動手段を備えており、その連動手段が、平行四辺形リンク機構３３から構成されている。即ち、平行四辺形リンク機構３３は、第１の反射鏡９の軸１１、第１のリンクピン３４、第２のリンクピン３５、第３のリンクピン３６を、その順に同等の長さのリンクバー３７、３８、３９、４０により環状に接続してなり、それらにより四等辺平行四辺形リンクが構成されている。

前記第１の反射鏡９の軸１１は固定位置に設けられ、前記第２のリンクピン３５は、前記摺動溝３２に沿って矢印Ａ及びＢ方向に移動可能とされている。このとき、この第２のリンクピン３５は、例えばモータ及びラック・ピニオン機構からなる図示しない直線移動機構により、矢印Ａ、Ｂ方向に自在に移動されるようになっている。第１、第３のリンクピン３４、３６は、変位自在に設けられている。尚、３組の透過形の光センサ２７、２８、２９は、前記第２のリンクピン３５の位置を検出するように設けられている。

また、第１の対角軸４１が、その一端が前記第１の反射鏡９の軸１１に固定的に接続されると共に、その他端が前記第２のリンクピン３５を貫通して延びるように設けられている。これと共に、第２の対角軸４２が、前記第１、第３のリンクピン３４、３６の双方を貫通して延びるように設けられている。そして、前記第２の反射鏡１０の軸１２を、前記対角軸４２の途中部が貫通されている。

これにて、直線移動機構により、第２のリンクピン３５が摺動溝３２内を変位されると、第１、第３のリンクピン３４、３６がそれに応じて変位し、これに伴い、第２の対角軸４２の位置及び角度が変更され、もって、第２の反射鏡１０の位置及び角度が変更され、それと共に、第１の対角軸４１の角度が変更され、もって、第１の反射鏡９の角度が変更されるのである。この場合も、図示しない制御回路は、光センサ２７、２８、２９の検出信号に基づいて、直線移動機構（モータ）を制御し、第１、第２の反射鏡９、１０を、状態ａ、状態ｂ、状態ｃのいずれかの状態とするようになっている。

従って、この実施例においても、上記一実施例と同様に、読取可能距離を広範囲とすることができると共に、そのための構成を簡単で且つ比較的小形に済ませることができるという優れた効果を得ることができる。そして、この実施例では、平行四辺形リンク機構３３を設けて、第２のリンクピン３５を直線移動機構により変位させるだけで、それに連動して第２の反射鏡１０の位置及び角度、並びに第１の反射鏡９の角度が変更され構成としたので、比較的簡単な構成で、２枚の反射鏡９、１０の状態の変更を行うことが可能となるといったメリットを得ることができる。

尚、上記各実施例では、第２の反射鏡１０側を移動させるように構成したが、第１の反射鏡９側を移動させるように構成したり、両方の反射鏡を移動させるように構成したりしても良い。そして、上記各実施例では、２枚の反射鏡９、１０の状態を３段階に変更するようにしたが、２段階あるいは４段階以上、さらには無段階（リニア）に変更するようにしても良い。

また、上記実施例では、読取対象までの距離を計測する距離測定手段を設けて、自動で反射鏡の位置及び角度を変更させるようにしたが、ユーザの手動操作（指示操作）によって反射鏡の位置及び角度ひいては適切な読取距離を変更させるように構成しても良い。この場合、距離測定手段を必ずしも設けなくとも良く、ユーザの目測等によって読取距離を判断しても良い。あるいは、距離測定手段の計測結果を表示するといった構成とすることも可能である。

その他、本発明は上記した各実施例に限定されるものではなく、例えば本発明の光学情報読取装置は、ハンディタイプのものに限らず、ＦＡシステムなどに固定的に組込まれるものであっても良く、また、本発明の光学情報読取装置は、ニ次元コードの読取に限らず、バーコードなどを読取るものであっても良く、さらには、距離測定手段の構成や調整手段の構成についても種々の変形が可能であることは勿論であるなど、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。

本発明の一実施例を示すもので、合焦位置調整機構の要部の平面図 反射鏡の３つの状態と読取距離との関係を示す平面図 光学情報読取装置の先端側の構成を概略的に示す横断平面図 変位機構の構成を概略的に示す図（ａ）及び制御ブロック図（ｂ） 距離測定手段を説明するため概略的平面図（ａ）及び撮影画像を示す図（ｂ） 本発明の他の実施例を示す図４相当図（ａ）及びそのうちＣ部を拡大して示す図（ｂ） 本発明の異なる他の実施例を示す図４相当図

符号の説明

図面中、１は本体ケース、１ａは読取口、２は受光センサ、３は結像レンズ、４は合焦位置調整機構、６はポインタ光照射部、９、１０は反射鏡、１１、１２は軸、１３、３２は摺動溝、１４、２１、３１は変位機構（調整手段）、１５は角度調整機構、１６、１７はサーボモータ、２２は連結棒、２３、２５は内歯歯車、２４、２６はピニオン、２７、２８、２９は光センサ、３３は平行四辺形リンク機構、Ｐはラベル（読取対象）、Ｑは二次元コード（情報コード）、Ｒは光路、Ｏ１は結像レンズの光軸、Ｏ２は受光センサの読取光軸を示す。

Claims (7)

1. 情報コードからの反射光を結像するための結像レンズと、この結像レンズによる像を取込む受光センサとを具備する光学情報読取装置であって、
   前記結像レンズと受光センサとの間の光路を折曲げる２枚の反射鏡を備えると共に、
   前記結像レンズ及び受光センサの光軸を保った状態で前記２枚の反射鏡間の間隔及び各反射鏡の反射角度を変更する調整手段を備えることを特徴とする光学情報読取装置。
2. 前記２枚の反射鏡のうち一方の反射鏡は、移動及び角度変更が可能に設けられており、他方の反射鏡は、角度変更のみが可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載の光学情報読取装置。
3. 前記調整手段は、前記２枚の反射鏡のうち一方の反射鏡を駆動したときに、他方の反射鏡はそれに同期又は追従して駆動されるように構成されていることを特徴とする請求項２記載の光学情報読取装置。
4. 前記調整手段は、前記２枚の反射鏡の角度調整用の２個のサーボモータを備え、それら両サーボモータを同期して駆動するように構成されていることを特徴とする請求項３記載の光学情報読取装置。
5. 前記調整手段は、前記一方の反射鏡の変位に応じて該一方の反射鏡及び他方の反射鏡の角度を変更する連動手段を備え、前記連動手段は、前記一方の反射鏡の変位に応じ角度が変更される連結棒と、この連結棒の角度に応じて両反射鏡を回動させる減速歯車機構とから構成されていることを特徴とする請求項３記載の光学情報読取装置。
6. 前記調整手段は、前記一方の反射鏡の変位に応じて該一方の反射鏡及び他方の反射鏡の角度を変更する連動手段を備え、前記連動手段は、平行四辺形リンク機構から構成されていることを特徴とする請求項３記載の光学情報読取装置。
7. 前記情報コードまでの距離を計測する距離測定手段を備えると共に、その距離測定手段の測定結果に応じて前記調整手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の光学情報読取装置。
   
   

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