JP2962579B2 - 光路等化器 - Google Patents
光路等化器Info
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- mirrors
- optical
- mirror
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- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
- G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
- G06K7/10792—Special measures in relation to the object to be scanned
- G06K7/10801—Multidistance reading
- G06K7/10811—Focalisation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は一般に光学システム、特に、ベルト上カメラ
と、表面に英数情報又は光学的に符号化した情報を有す
る移動対象物との間の光路長さを均等化する光学システ
ムに関する。
と、表面に英数情報又は光学的に符号化した情報を有す
る移動対象物との間の光路長さを均等化する光学システ
ムに関する。
発明の背景 近年、英数情報又はバー・コード及び二次元的記号な
どの符号化した情報を含むラベルを、光学的に読みとる
ようにした読み取り装置の使用が一般化してきている。
多くの食品雑貨店で使用されている馴染みの走査装置の
ような従来のバー・コード読み取り装置は、バー・コー
ドが形成されている対象物の表面をレーザ・ビームで走
査することによって機能する。コード面から反射されて
くる映像は光検出エレメントで受け、ラベル又はバー・
コードに含まれる情報に対応する二進信号に変換され
る。
どの符号化した情報を含むラベルを、光学的に読みとる
ようにした読み取り装置の使用が一般化してきている。
多くの食品雑貨店で使用されている馴染みの走査装置の
ような従来のバー・コード読み取り装置は、バー・コー
ドが形成されている対象物の表面をレーザ・ビームで走
査することによって機能する。コード面から反射されて
くる映像は光検出エレメントで受け、ラベル又はバー・
コードに含まれる情報に対応する二進信号に変換され
る。
コード読み取り装置の使用の増大は小包み搬送産業に
おいて特に顕著で、出荷又は搬送される商品、包装物、
手紙、移動する対象物及び他の品目に添付したラベル上
に情報が印刷されている。チャンドラー（Chandler）他
に交付された米国特許第4874936号（これは参照のため
に本明細書に記入されるものである）に記載されたもの
のような最新の光学読み取りラベルは、二次元的な記号
を含み、従来のバー・コードよりも遙かに高い情報密度
を提供する。通常、こうしたラベル上の符号化情報には
出荷地、飛行便番地、到着地、氏名、価格、部品番号等
に関する情報が含まれる。二次元的な符号化ラベルは郵
便物、小包み、小荷物等の自動化ルート選択と自動化仕
分けにも広く利用されている。
おいて特に顕著で、出荷又は搬送される商品、包装物、
手紙、移動する対象物及び他の品目に添付したラベル上
に情報が印刷されている。チャンドラー（Chandler）他
に交付された米国特許第4874936号（これは参照のため
に本明細書に記入されるものである）に記載されたもの
のような最新の光学読み取りラベルは、二次元的な記号
を含み、従来のバー・コードよりも遙かに高い情報密度
を提供する。通常、こうしたラベル上の符号化情報には
出荷地、飛行便番地、到着地、氏名、価格、部品番号等
に関する情報が含まれる。二次元的な符号化ラベルは郵
便物、小包み、小荷物等の自動化ルート選択と自動化仕
分けにも広く利用されている。
英数ラベル及び／又は符号化ラベルを読みとるため
に、小包み搬送産業では一般に“ベルト上”カメラ・シ
ステムが利用され、このシステムでは、オーバヘッド・
カメラが、該カメラの下方のコンベヤ・ベルト上を移動
する包装物上のバー・コード・ラベル又はこれに類する
ものの映像を形成する。通常、これらカメラ・システム
にはこのような映像を形成するために電荷結合装置（CC
D）カメラが使用される。最新のベルト上カメラ・シス
テムでは、異なるサイズと形状の包装物に適応させるた
め、コンベヤ・ベルトの幅を1.5〜５フィートの範囲に
し、ベルトの移動速度は最大500フィート／分にしてい
る。
に、小包み搬送産業では一般に“ベルト上”カメラ・シ
ステムが利用され、このシステムでは、オーバヘッド・
カメラが、該カメラの下方のコンベヤ・ベルト上を移動
する包装物上のバー・コード・ラベル又はこれに類する
ものの映像を形成する。通常、これらカメラ・システム
にはこのような映像を形成するために電荷結合装置（CC
D）カメラが使用される。最新のベルト上カメラ・シス
テムでは、異なるサイズと形状の包装物に適応させるた
め、コンベヤ・ベルトの幅を1.5〜５フィートの範囲に
し、ベルトの移動速度は最大500フィート／分にしてい
る。
英数記号又は符号化信号を保持するラベルを読み取
り、映像を形成させるには、ベルト上カメラ・システム
は、ラベルがコンベヤ・ベルト上を高速で通過するとき
にそのラベルへの焦点合わせができなければらならい。
コンベヤ・ベルト上を移動する包装物は高さが様々なた
め、ラベルとカメラの検出エレメントとの間の距離は、
相当量変化することがある。しばしば包装物の高さはラ
ベルがカメラの被写界深度の範囲外になる程に変化し、
そのため光学復号化システムはラベルへの焦点合わせが
てきなくなる。
り、映像を形成させるには、ベルト上カメラ・システム
は、ラベルがコンベヤ・ベルト上を高速で通過するとき
にそのラベルへの焦点合わせができなければらならい。
コンベヤ・ベルト上を移動する包装物は高さが様々なた
め、ラベルとカメラの検出エレメントとの間の距離は、
相当量変化することがある。しばしば包装物の高さはラ
ベルがカメラの被写界深度の範囲外になる程に変化し、
そのため光学復号化システムはラベルへの焦点合わせが
てきなくなる。
通常の「ベルト上」読み取りシステムのカメラは、対
象物がコンベヤ・ベルト上でカメラの下方を通過すると
きにラベルの映像を「スライス」撮り（分割撮り）する
ことで機能する。映像の幅はベルト幅にわたる視野に従
って決まり、映像長さはベルトの速度に従って決まるこ
とは理解されよう。アスペクト比は映像幅に対する映像
高さの比として定義される。映像の歪みを防止するに
は、アスペクト比を一定に保つことが重要である。しか
しながら、ベルト速度が一定に保たれる一方で、対象物
−検出器相互間の距離が変化すれば映像の幅だけが変化
し、映像に歪みが発生する。
象物がコンベヤ・ベルト上でカメラの下方を通過すると
きにラベルの映像を「スライス」撮り（分割撮り）する
ことで機能する。映像の幅はベルト幅にわたる視野に従
って決まり、映像長さはベルトの速度に従って決まるこ
とは理解されよう。アスペクト比は映像幅に対する映像
高さの比として定義される。映像の歪みを防止するに
は、アスペクト比を一定に保つことが重要である。しか
しながら、ベルト速度が一定に保たれる一方で、対象物
−検出器相互間の距離が変化すれば映像の幅だけが変化
し、映像に歪みが発生する。
焦点を合わせた映像を維持するのは困難であるため、
各種の自動焦点調整技術が開発された。従来の自動焦点
調整の方法の一つはダニエルソン（Danielson）他に交
付された米国特許第4877949号に開示されている。この
方法では、カメラの焦点調整レンズはモータで移動し、
映像と焦点の維持が行われる。しかし、ラベルとカメラ
との間の距離が変化するときに焦点調整のために前方又
は後方焦点距離を変えると、焦点再調整時に倍率が変化
するという欠点が生ずる。即ち、符号化したラベルがカ
メラの検出エレメントに近ければ近いほど、映像サイズ
はより大きく現れる。更に、焦点調整レンズを移動させ
てもアスペクト比の変化は補正されず、映像の歪みがも
たされる。この方法は、対象物と検出エレメントとの間
の距離が大幅に変化する状況での適用には適切でないこ
とが判明した。
各種の自動焦点調整技術が開発された。従来の自動焦点
調整の方法の一つはダニエルソン（Danielson）他に交
付された米国特許第4877949号に開示されている。この
方法では、カメラの焦点調整レンズはモータで移動し、
映像と焦点の維持が行われる。しかし、ラベルとカメラ
との間の距離が変化するときに焦点調整のために前方又
は後方焦点距離を変えると、焦点再調整時に倍率が変化
するという欠点が生ずる。即ち、符号化したラベルがカ
メラの検出エレメントに近ければ近いほど、映像サイズ
はより大きく現れる。更に、焦点調整レンズを移動させ
てもアスペクト比の変化は補正されず、映像の歪みがも
たされる。この方法は、対象物と検出エレメントとの間
の距離が大幅に変化する状況での適用には適切でないこ
とが判明した。
ダニエルソン（Danielson）他に交付された米国特許
第5308966号には、手持ち式バー・コード読み取り装置
とラベルとの間に多数の光路を設定するために、それぞ
れ異なる距離に配した複数のミラーを含む光学システム
が開示されている。しかし、このシステムではかかる多
数の光路の各々に個別の映像センサを設置する必要があ
る。
第5308966号には、手持ち式バー・コード読み取り装置
とラベルとの間に多数の光路を設定するために、それぞ
れ異なる距離に配した複数のミラーを含む光学システム
が開示されている。しかし、このシステムではかかる多
数の光路の各々に個別の映像センサを設置する必要があ
る。
自動焦点調整をする他の従来の方法としては、変化す
る対象物の高さを補正するためにカメラの位置を物理的
に移動させることによるものがある。この方法はカメラ
の直線運動時に生じるカメラの慣性を克服しなければな
らないという制約を受け、またアスペクト比の変化をも
たらす。
る対象物の高さを補正するためにカメラの位置を物理的
に移動させることによるものがある。この方法はカメラ
の直線運動時に生じるカメラの慣性を克服しなければな
らないという制約を受け、またアスペクト比の変化をも
たらす。
同様な問題に関わる更に他の先行方法によれば、変化
する読み取り距離を補正するために、光源と対象物との
間の光路長さを変えることが光われる。この技術では、
ナカザワに交付された米国特許第5216230号に記載のご
とく、二つの異なる光路長さを設定するために、反射ミ
ラーを移動させて光源と対象物との間の光路に入れたり
出したりすることが行われる。付加的な光路長さを設定
するために、付加的な反射ミラーを光路の内外に移動さ
せるように配することもできる。しかし、この方法は、
反射ミラーを光路の内外に移動させるべく駆動する多数
の機械的設備が必要なため、この技術は多数の光路長さ
を設定するには適していない。
する読み取り距離を補正するために、光源と対象物との
間の光路長さを変えることが光われる。この技術では、
ナカザワに交付された米国特許第5216230号に記載のご
とく、二つの異なる光路長さを設定するために、反射ミ
ラーを移動させて光源と対象物との間の光路に入れたり
出したりすることが行われる。付加的な光路長さを設定
するために、付加的な反射ミラーを光路の内外に移動さ
せるように配することもできる。しかし、この方法は、
反射ミラーを光路の内外に移動させるべく駆動する多数
の機械的設備が必要なため、この技術は多数の光路長さ
を設定するには適していない。
ミウラに交付された米国特許第5185822号には、コン
ベヤ上の対象物の自動仕分けシステムが記載されてい
る。異なるサイズの対象物に合わせてカメラの焦点調整
をするため、このシステムは、光源と対象物との間の光
路に沿って一組の反射ミラーを移動させる。このシステ
ムでは、その一組のミラーが、移動する際に確実に一線
に維持されるよう、非常に高い精度で製作されたパーツ
を必要とするであろうと思われる。
ベヤ上の対象物の自動仕分けシステムが記載されてい
る。異なるサイズの対象物に合わせてカメラの焦点調整
をするため、このシステムは、光源と対象物との間の光
路に沿って一組の反射ミラーを移動させる。このシステ
ムでは、その一組のミラーが、移動する際に確実に一線
に維持されるよう、非常に高い精度で製作されたパーツ
を必要とするであろうと思われる。
従って、カメラとラベルとの間の距離が変化するとき
に実質上一定のアスペクト比を維持することによって、
ラベルの映像に歪みが確実に発生しないような光学シス
テムが求められている。
に実質上一定のアスペクト比を維持することによって、
ラベルの映像に歪みが確実に発生しないような光学シス
テムが求められている。
また、映像を形成するカメラとラベルとの間の距離の
変化にも拘わらず、ラベルの映像サイズが実質上一定に
維持される自動焦点調整システムが求められている。
変化にも拘わらず、ラベルの映像サイズが実質上一定に
維持される自動焦点調整システムが求められている。
また、焦点調整光学装置又カメラの位置を変えずにカ
メラと対象物相互間の光路長さを均等比する光学システ
ムが求められている。
メラと対象物相互間の光路長さを均等比する光学システ
ムが求められている。
また、カメラと対象物との間に複数の光路長さを設定
し、多数の映像センサの使用を必要としない光学システ
ムも求められている。
し、多数の映像センサの使用を必要としない光学システ
ムも求められている。
更に、多数のカメラ・センサ又は多数のレンズ・シス
テムの必要性が避けられる光路等化器が求められてい
る。
テムの必要性が避けられる光路等化器が求められてい
る。
発明の概要 要するに本発明は、検出器と、包装物に添付された英
数情報ラベル又は情報符号化ラベルのような対象物との
間の光路長さを調整する光学システムを設定するもので
ある。本発明の一つの態様によれば、この光学システム
は一組の可動ミラーと光路設定ミラーのアレーとを含
み、好ましくは一例に配した固定ミラーを含む。可動ミ
ラーの一つは、対象物からの反射映像を光路設定ミラー
のアレーのいずれか一つに向けるように配置することが
できる。可動ミラーの他の一つは、その光路設定ミラー
で反射された映像を検出器に向けるように配置すること
ができる。
数情報ラベル又は情報符号化ラベルのような対象物との
間の光路長さを調整する光学システムを設定するもので
ある。本発明の一つの態様によれば、この光学システム
は一組の可動ミラーと光路設定ミラーのアレーとを含
み、好ましくは一例に配した固定ミラーを含む。可動ミ
ラーの一つは、対象物からの反射映像を光路設定ミラー
のアレーのいずれか一つに向けるように配置することが
できる。可動ミラーの他の一つは、その光路設定ミラー
で反射された映像を検出器に向けるように配置すること
ができる。
本発明によるシステムは、対象物−検出器相互間距離
を検出器の被写界深度内に維持し、対象物の寸法変化に
拘わらず映像のアスペクト比を安定させる。その結果、
得られる映像は焦点が合っていることはもとより、歪み
がない。
を検出器の被写界深度内に維持し、対象物の寸法変化に
拘わらず映像のアスペクト比を安定させる。その結果、
得られる映像は焦点が合っていることはもとより、歪み
がない。
本発明の他の態様によれば、対象物の高さに関係する
距離を測定するための高さセンサが設置される。対象物
の高さに変動を補正するため、この光学システムは高さ
センサに応動し、可動ミラーの位置の操作して異なる光
路長さを選択することによって検出器と対象物との間の
光路長さを調整するように機能する。好ましくは選択す
る光路長さは、検出器の被写界深度にある。
距離を測定するための高さセンサが設置される。対象物
の高さに変動を補正するため、この光学システムは高さ
センサに応動し、可動ミラーの位置の操作して異なる光
路長さを選択することによって検出器と対象物との間の
光路長さを調整するように機能する。好ましくは選択す
る光路長さは、検出器の被写界深度にある。
本発明の更に他の態様によれば、この光学システム
は、平行な二列に配した複数のミラーを含む。第一列の
ミラーは、第二列のミラーから間隔を開け、かつ平行に
配置される。第一列のミラーから選択した第一ミラー
と、第二列ミラーから選択した第二ミラーとを旋回させ
て対象物と検出器との間に光路を設定する。こうして対
象物で反射された光ビームは第一ミラーに向けられ、次
いで第二ミラーに、更に検出器に向けられる。
は、平行な二列に配した複数のミラーを含む。第一列の
ミラーは、第二列のミラーから間隔を開け、かつ平行に
配置される。第一列のミラーから選択した第一ミラー
と、第二列ミラーから選択した第二ミラーとを旋回させ
て対象物と検出器との間に光路を設定する。こうして対
象物で反射された光ビームは第一ミラーに向けられ、次
いで第二ミラーに、更に検出器に向けられる。
本発明の更に他の態様によれば、検出器と対象物との
間の光路長さを調節する方法が提供される。この方法
は、対象物の映像を第一の可動ミラーに反射させるステ
ップと、その映像を光路設定ミラーのアレーの内の選択
した一つに向けるステップとを含む。光路設定ミラーの
アレーの内の選択した一つから、映像は第二可動ミラー
に反射される。次いで、映像は第二可動ミラーから検出
器に反射される。第一、第二可動ミラーの位置を調節し
て光路設定ミラーのアレーから異なる一つを選択し、検
出器と対象物との間に異なる光路長さを設定する。
間の光路長さを調節する方法が提供される。この方法
は、対象物の映像を第一の可動ミラーに反射させるステ
ップと、その映像を光路設定ミラーのアレーの内の選択
した一つに向けるステップとを含む。光路設定ミラーの
アレーの内の選択した一つから、映像は第二可動ミラー
に反射される。次いで、映像は第二可動ミラーから検出
器に反射される。第一、第二可動ミラーの位置を調節し
て光路設定ミラーのアレーから異なる一つを選択し、検
出器と対象物との間に異なる光路長さを設定する。
本発明は、対象が印刷文字、記号、グラフィックス又
は二次元的あるいは三次元的対象対象物であれ、任意の
映像の形成に適用できることが理解されるべきである。
は二次元的あるいは三次元的対象対象物であれ、任意の
映像の形成に適用できることが理解されるべきである。
従って、本発明の目的は、高さの異なる移動対象物上
の英数字データ又は符号化したラベルを読みとるための
光学システムを提供することである。
の英数字データ又は符号化したラベルを読みとるための
光学システムを提供することである。
本発明のもう一つの目的は、カメラと、高さが異なる
一連の対象物との間の光路長さを均等化することであ
る。
一連の対象物との間の光路長さを均等化することであ
る。
本発明の目的はさらに、焦点調整光学装置又はカメラ
の位置を変えずにカメラと対象物相互間の光路長を調節
することである。
の位置を変えずにカメラと対象物相互間の光路長を調節
することである。
本発明のさらに他の目的は、対象物の高さの変動にも
拘わらず光路長さがカメラ光学装置の被写体深度内に必
ず収まるよう、一連の対象物と映像を形成するカメラと
の間の光路長に配したミラーを調節することである。
拘わらず光路長さがカメラ光学装置の被写体深度内に必
ず収まるよう、一連の対象物と映像を形成するカメラと
の間の光路長に配したミラーを調節することである。
本発明の他の各目的と長所は以下に述べる本発明の説
明から明らかになる。
明から明らかになる。
図面の簡単な説明 図１は本発明に従い構築されたベルト上カメラ・シス
テムの基本構成を示す構成図である。
テムの基本構成を示す構成図である。
図２は図１に記載するカメラ・システムの光学装置ア
ッセンブリの第一の好適な実施例の概略図である。
ッセンブリの第一の好適な実施例の概略図である。
図３は図１に記載する光学装置アッセンブリの第二の
好適な実施例の概略図である。
好適な実施例の概略図である。
図４は本発明の第一、第二実施例の基本動作を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
図５は図１に記載する光学装置アッセンブリの第三の
好適な実施例の概略図である。
好適な実施例の概略図である。
好適な実施例の詳細な説明 同じ部品又はステップには同じ参照番号を付した図を
たよりに、本発明の好適な実施例を説明することにす
る。図１は本発明に従い構築されたベルト上カメラ・シ
ステムの基本構成を示す構成図である。光学読み取りシ
ステム10は、コンベヤ・ベルト40の上であってハウジン
グ12の内部に配置され、検出器20と、光学装置アッセン
ブリ25と、プロセッサ95を含む。プロセッサ95は、ハウ
ジング12の外側に設置することもできるが、光源50を制
御する照明制御装置51にインタフェースをもたせて接続
する。照明制御装置51と光源50もハウジング12の外部に
配することができる。ハウジング12には、光を光源50か
らコンベヤ・ベルト40の方向に通過させるアパーチャ13
が含まれる。
たよりに、本発明の好適な実施例を説明することにす
る。図１は本発明に従い構築されたベルト上カメラ・シ
ステムの基本構成を示す構成図である。光学読み取りシ
ステム10は、コンベヤ・ベルト40の上であってハウジン
グ12の内部に配置され、検出器20と、光学装置アッセン
ブリ25と、プロセッサ95を含む。プロセッサ95は、ハウ
ジング12の外側に設置することもできるが、光源50を制
御する照明制御装置51にインタフェースをもたせて接続
する。照明制御装置51と光源50もハウジング12の外部に
配することができる。ハウジング12には、光を光源50か
らコンベヤ・ベルト40の方向に通過させるアパーチャ13
が含まれる。
光学システム10は、バー・コード又は二次元的な記号
などの英数情報ラベルまたは情報を符号化したラベル35
を検出し、読みとるべく機能する。符号化したラベル35
は、コンベヤ・ベルト40によって光学システム10の下方
を搬送させる移動対象物30に添付されている。光学シス
テム10は、高さセンサ90にインタフェースをもたせて接
続され、この高さセンサ90は光学システム10に達する前
に対象物30の高さを測定する。
などの英数情報ラベルまたは情報を符号化したラベル35
を検出し、読みとるべく機能する。符号化したラベル35
は、コンベヤ・ベルト40によって光学システム10の下方
を搬送させる移動対象物30に添付されている。光学シス
テム10は、高さセンサ90にインタフェースをもたせて接
続され、この高さセンサ90は光学システム10に達する前
に対象物30の高さを測定する。
好適な実施例では、検出器20はラベル35の映像を形成
するようにした電荷結合装置（CCD）カメラである。図
２に示すように、検出器20はレンズ22の焦点調整位置に
配したCCDセンサ21を含む。センサ21とレンズ22との間
の距離は一定に保たれ、固定焦点が設定される。センサ
21はライン（線）センサ・タイプ又はエリヤ（面）セン
サ・タイプにすることができる。カメラ20は、ある特定
距離に対応する最良の焦点にある焦点調整レンズ22と共
に、ある一定の「被写界深度」、すなわち、カメラが十
分な解像力を発揮する距離範囲を有することになること
は理解されよう。符号化したラベルの映像を形成するCC
Dカメラの、特にベルト上カメラ・システムにおける動
作は、当該技術に詳しい者にとっては広く公知なもので
あり、前文に引用したチャンドラー（Chandler）他の特
許に詳しく記載されている。
するようにした電荷結合装置（CCD）カメラである。図
２に示すように、検出器20はレンズ22の焦点調整位置に
配したCCDセンサ21を含む。センサ21とレンズ22との間
の距離は一定に保たれ、固定焦点が設定される。センサ
21はライン（線）センサ・タイプ又はエリヤ（面）セン
サ・タイプにすることができる。カメラ20は、ある特定
距離に対応する最良の焦点にある焦点調整レンズ22と共
に、ある一定の「被写界深度」、すなわち、カメラが十
分な解像力を発揮する距離範囲を有することになること
は理解されよう。符号化したラベルの映像を形成するCC
Dカメラの、特にベルト上カメラ・システムにおける動
作は、当該技術に詳しい者にとっては広く公知なもので
あり、前文に引用したチャンドラー（Chandler）他の特
許に詳しく記載されている。
コンベヤ・ベルト40は、種々の形状及びサイズの対象
物30に適合し、これを搬送するように設けられる。対象
物30は、好ましくは商品、包装物、手紙、又は出荷、搬
送のできるこれらに類するものを含むが、情報を符号化
したラベルを添付することができる他のいかなる品目を
含めてもよい。
物30に適合し、これを搬送するように設けられる。対象
物30は、好ましくは商品、包装物、手紙、又は出荷、搬
送のできるこれらに類するものを含むが、情報を符号化
したラベルを添付することができる他のいかなる品目を
含めてもよい。
光源50は、好ましくは、ラベル35の光学特性に基づき
光が十分反射するような高い強度の光源である。この光
は赤外線、紫外線又は可視光線でもよく、可視光線の光
スペクトルは変化してもよい。光源50はラベル35を確実
に復号化するため、CCDセンサ21で十分に反射される光
を出力せねばらない。適切な光学システムの内部を通過
して線状の照明源を供給するレーザ光源も、非レーザ光
源が活用できるのと同様に、本発明の実施に使用するこ
とができよう。
光が十分反射するような高い強度の光源である。この光
は赤外線、紫外線又は可視光線でもよく、可視光線の光
スペクトルは変化してもよい。光源50はラベル35を確実
に復号化するため、CCDセンサ21で十分に反射される光
を出力せねばらない。適切な光学システムの内部を通過
して線状の照明源を供給するレーザ光源も、非レーザ光
源が活用できるのと同様に、本発明の実施に使用するこ
とができよう。
こうして、コンベヤ・ベルト40によって符号化したラ
ベル35が移動するとき、以下に更に詳しく記載する高さ
センサ90によって、対象物30の高さが測定される。ラベ
ル35が光学システム・ハウジング12のアパーチャ13の下
方にあるとき、光源50からラベル35上に光が投射され
る。次いで、検出器20はラベル35を走査し、ラベル35で
反射された光を表す電気信号を出力する。センサ21がラ
イン・センサとしての設計であれば、CCDエレメント又
はこれに類するもので構成される複数のセンサーは、レ
ンズ22によって形成される対象物30の動きに垂直な方向
に配列される。情報を符号化したラベル35は対象物30が
移動するにつれて一ライン毎に走査される。
ベル35が移動するとき、以下に更に詳しく記載する高さ
センサ90によって、対象物30の高さが測定される。ラベ
ル35が光学システム・ハウジング12のアパーチャ13の下
方にあるとき、光源50からラベル35上に光が投射され
る。次いで、検出器20はラベル35を走査し、ラベル35で
反射された光を表す電気信号を出力する。センサ21がラ
イン・センサとしての設計であれば、CCDエレメント又
はこれに類するもので構成される複数のセンサーは、レ
ンズ22によって形成される対象物30の動きに垂直な方向
に配列される。情報を符号化したラベル35は対象物30が
移動するにつれて一ライン毎に走査される。
センサ21がエリヤ・センサとしての設計であれば、情
報を符号化したラベル35の全面は一回で読みとられる。
光学システムの特定用途に従いいずれのタイプのセンサ
21でも選択することができる。ラベル面35から反射され
る光を符号化した情報に対応する二進信号に変換する方
法は、当該技術に精通した者にとっては広く公知なもの
である。
報を符号化したラベル35の全面は一回で読みとられる。
光学システムの特定用途に従いいずれのタイプのセンサ
21でも選択することができる。ラベル面35から反射され
る光を符号化した情報に対応する二進信号に変換する方
法は、当該技術に精通した者にとっては広く公知なもの
である。
図２は光学装置アッセンブリ25の第一の好適な実施例
の基本構成及び動作を示す概略図である。光学装置アッ
センブリ25は一組の可動ミラー60、80と固定ミラー70の
アレーとを含む。可動ミラー60、80はそれぞれピボット
・ピン61、81上、旋回自在にハウジング12に装着され
る。可動ミラー60、80は、一基又はそれ以上のアクチュ
ーエータ65によって回転する。アクチュエータは、従来
のステップ・モータ又は当該技術に広く公知の他のアク
チュエータでもよい。この好適な実施例では、可動ミラ
ー60、80はHSI社が製作するHSIシリーズ46000双方向リ
ニヤ・ステップ・モータによって動く。この46000シリ
ーズ、例えばNo.46448−05001には、ネジ加工ロータを
リード・ネジ（送りネジ）シャフト組み合わせて組み込
んだ小分数馬力のステップ・モータが使用され、内側お
よび外側方向に高速で動き、素早く減速するようになっ
ている。
の基本構成及び動作を示す概略図である。光学装置アッ
センブリ25は一組の可動ミラー60、80と固定ミラー70の
アレーとを含む。可動ミラー60、80はそれぞれピボット
・ピン61、81上、旋回自在にハウジング12に装着され
る。可動ミラー60、80は、一基又はそれ以上のアクチュ
ーエータ65によって回転する。アクチュエータは、従来
のステップ・モータ又は当該技術に広く公知の他のアク
チュエータでもよい。この好適な実施例では、可動ミラ
ー60、80はHSI社が製作するHSIシリーズ46000双方向リ
ニヤ・ステップ・モータによって動く。この46000シリ
ーズ、例えばNo.46448−05001には、ネジ加工ロータを
リード・ネジ（送りネジ）シャフト組み合わせて組み込
んだ小分数馬力のステップ・モータが使用され、内側お
よび外側方向に高速で動き、素早く減速するようになっ
ている。
固定ミラー70のアレーは、可動ミラーから距離が徐々
に増大するように配置された複数のミラーを含み、検出
器20と対象物30との間に複数の異なる光路長さが設定さ
れるようになっている。従って、固定ミラー70のアレー
は、“光路設定ミラー”とも呼ばれる。固定ミラー70の
アレーは、一組のブラケット67によってハウジング12の
両側でハウジング12に取り付けられる。
に増大するように配置された複数のミラーを含み、検出
器20と対象物30との間に複数の異なる光路長さが設定さ
れるようになっている。従って、固定ミラー70のアレー
は、“光路設定ミラー”とも呼ばれる。固定ミラー70の
アレーは、一組のブラケット67によってハウジング12の
両側でハウジング12に取り付けられる。
第一可動ミラー60は、対象物30で反射されるラベル35
の映像を受け、固定ミラー70のアレーの内の選択した一
つにこの映像を反射させるよう選択的に配置することが
できる。第二可動ミラー80は固定ミラー70のアレーの内
の選択した一つで反射された映像を受け、その映像を検
出器20に反射させるように選択的に配置することができ
る。
の映像を受け、固定ミラー70のアレーの内の選択した一
つにこの映像を反射させるよう選択的に配置することが
できる。第二可動ミラー80は固定ミラー70のアレーの内
の選択した一つで反射された映像を受け、その映像を検
出器20に反射させるように選択的に配置することができ
る。
従って、図２に示す実施例では、検出器20とラベル35
との間の光路長さはラベル35から第一可動ミラー60ま
で、固定ミラー70のアレーの内の選択した一つまで、第
二可動ミラー80までと、最後に検出器20までに及ぶ光路
によって決まる。従って、可動ミラー60、80の位置を操
作することによって、複数の固定ミラー70の内から選択
してそれぞれ異なる光路長さの設定ができることは理解
されよう。好ましくは、複数の固定ミラー70からの選択
は、検出器20の被写界深度内にある光路長さが設定され
るように行う。
との間の光路長さはラベル35から第一可動ミラー60ま
で、固定ミラー70のアレーの内の選択した一つまで、第
二可動ミラー80までと、最後に検出器20までに及ぶ光路
によって決まる。従って、可動ミラー60、80の位置を操
作することによって、複数の固定ミラー70の内から選択
してそれぞれ異なる光路長さの設定ができることは理解
されよう。好ましくは、複数の固定ミラー70からの選択
は、検出器20の被写界深度内にある光路長さが設定され
るように行う。
例えば図２では、可動ミラー60、80は、ラベル35から
第一可動ミラー60まで、固定ミラー71まで、第二可動ミ
ラー80まで、及び検出器20にまで及ぶ第一光路長さを設
定するように配置することができる。可動ミラー60、80
の位置を回転させることによって、異なる光路長さを選
択することができる。例えば、可動ミラー60、80はラベ
ル35から第一可動ミラー60まで、固定ミラー72まで、第
二可動ミラー80まで、及び検出器20まで及ぶ第二光路長
さを設定するように配置することができる。選択できる
異なる光路長さの数は、固定ミラー70のアレーにおける
ミラーの数によって決まる。
第一可動ミラー60まで、固定ミラー71まで、第二可動ミ
ラー80まで、及び検出器20にまで及ぶ第一光路長さを設
定するように配置することができる。可動ミラー60、80
の位置を回転させることによって、異なる光路長さを選
択することができる。例えば、可動ミラー60、80はラベ
ル35から第一可動ミラー60まで、固定ミラー72まで、第
二可動ミラー80まで、及び検出器20まで及ぶ第二光路長
さを設定するように配置することができる。選択できる
異なる光路長さの数は、固定ミラー70のアレーにおける
ミラーの数によって決まる。
イー−エー−アール・スペシャリティ・コンポジッツ
（Ｅ−Ａ−Ｒ Speciality Composites）社が製作する
ISOLOSSサンドイッチ装着マウントのような隔離装着マ
ウントを、可動ミラー60とリニヤ・アクチュエータ65と
の間に結合させることができる。このような装着マウン
トには、構成部品を振動と衝撃から隔離し、制御された
減衰を与える高源衰性のウレタン・エラストマーが含ま
れる。
（Ｅ−Ａ−Ｒ Speciality Composites）社が製作する
ISOLOSSサンドイッチ装着マウントのような隔離装着マ
ウントを、可動ミラー60とリニヤ・アクチュエータ65と
の間に結合させることができる。このような装着マウン
トには、構成部品を振動と衝撃から隔離し、制御された
減衰を与える高源衰性のウレタン・エラストマーが含ま
れる。
光学システム10は、サイズ及び形状が大幅に変化する
移動対象物30上に配したラベル35を検出し、読みとるよ
うに適合されている。例えば、ある対象物30は標準の封
書から成ることがあり、次の対象物30はそれよりも大き
な包装物であることがある。この好適な実施例では、光
学システム10は、高さが８インチ程変化する対象物を読
みとるようになっているが、固定アレー70におけるミラ
ーの数と検出器20の被写界深度次第で、この変動範囲を
一層大きくすることもできる。従って、異なる対象物30
の高さを相当量変化することになる。検出器20と符号化
したラベル35との間の距離は対象物30の高さの関数であ
るため、対象物30の高さの変化はこの距離の変化に対応
することにもなる。
移動対象物30上に配したラベル35を検出し、読みとるよ
うに適合されている。例えば、ある対象物30は標準の封
書から成ることがあり、次の対象物30はそれよりも大き
な包装物であることがある。この好適な実施例では、光
学システム10は、高さが８インチ程変化する対象物を読
みとるようになっているが、固定アレー70におけるミラ
ーの数と検出器20の被写界深度次第で、この変動範囲を
一層大きくすることもできる。従って、異なる対象物30
の高さを相当量変化することになる。検出器20と符号化
したラベル35との間の距離は対象物30の高さの関数であ
るため、対象物30の高さの変化はこの距離の変化に対応
することにもなる。
更に、検出器20と対象物30と間の距離が変化すると、
検出器20が形成するラベル映像のサイズも倍率のために
変化する傾向を示すようになることが理解されよう。即
ち、検出器30に対しラベル35が近ければ近い程、映像の
サイズは一層大きく現れる。しかし、確実な復号化が行
われるために必要な高い精度の検出に関しては、検出器
20とラベル35との間の距離の変動にも拘わらずラベル35
の映像サイズを比較的一定に維持することが重要であ
る。
検出器20が形成するラベル映像のサイズも倍率のために
変化する傾向を示すようになることが理解されよう。即
ち、検出器30に対しラベル35が近ければ近い程、映像の
サイズは一層大きく現れる。しかし、確実な復号化が行
われるために必要な高い精度の検出に関しては、検出器
20とラベル35との間の距離の変動にも拘わらずラベル35
の映像サイズを比較的一定に維持することが重要であ
る。
この好適な実施例では、光学システム10は検出器20と
ラベル35との間の光路長さを調整することによって一定
な映像サイズを維持する。特に、光路長さは可動ミラー
60、80の位置を操作することによって調整される。しか
し、付加的な光路長さを設定するために多数のミラーを
光路の内外に移動する必要のある従来のシステムとは異
なり、この好適な実施例では、可動ミラー60、80を回転
させ、光路設定ミラー70のアレーの内から一つを選択す
ることによって、復数の光路長さを設定する。
ラベル35との間の光路長さを調整することによって一定
な映像サイズを維持する。特に、光路長さは可動ミラー
60、80の位置を操作することによって調整される。しか
し、付加的な光路長さを設定するために多数のミラーを
光路の内外に移動する必要のある従来のシステムとは異
なり、この好適な実施例では、可動ミラー60、80を回転
させ、光路設定ミラー70のアレーの内から一つを選択す
ることによって、復数の光路長さを設定する。
光路システム10によって選択された特定の光路長さは
対象物30の高さに関係するため、対象物30の高さを測定
するために高さ検出装置90を設置する。あるいは、高さ
検出装置90は対象物30の高さに関係する任意の距離、例
えば検出器20から移動する対象物30の上面までの距離を
測定するように適合させることができる。高さ検出装置
90は光源の垂直なアレーによって形成される光カーテン
92のような従来型の高さ測定装置であってもよい。ある
いは、高さの測定は対象物30上部から超音波又は赤外線
波を反射され、この反射波の検出に要する時間を測定す
ることによって行うことができる。測定した時間は、次
いで対象物30と固定基準点との間の距離に変換すること
ができる。対象物のサイズ又は距離の測定に光カーテン
と超音波又はこれに類するものを使用することは当該技
術に詳しい者によく知られたことである。
対象物30の高さに関係するため、対象物30の高さを測定
するために高さ検出装置90を設置する。あるいは、高さ
検出装置90は対象物30の高さに関係する任意の距離、例
えば検出器20から移動する対象物30の上面までの距離を
測定するように適合させることができる。高さ検出装置
90は光源の垂直なアレーによって形成される光カーテン
92のような従来型の高さ測定装置であってもよい。ある
いは、高さの測定は対象物30上部から超音波又は赤外線
波を反射され、この反射波の検出に要する時間を測定す
ることによって行うことができる。測定した時間は、次
いで対象物30と固定基準点との間の距離に変換すること
ができる。対象物のサイズ又は距離の測定に光カーテン
と超音波又はこれに類するものを使用することは当該技
術に詳しい者によく知られたことである。
高さ検出装置90からの高さ情報はプロセッサ95に加れ
られる。この好適な実施例では、プロセッサ95はカリフ
ォルニア州、サンタ・クララのインテル社（Intel Corp
oration）が製造するタイプ80486のマイクロコンピュー
タ回路又は何らかの適切なプロセッサ・カードであり、
対象物30の測定高さを可動ミラー60、80の位置に関係付
けるようにプログラム操作する。従って、高さ測定値に
基づき、可動ミラー60、80の位置はプロセッサ95の制御
のものでアクチューエータ65によって調整される。
られる。この好適な実施例では、プロセッサ95はカリフ
ォルニア州、サンタ・クララのインテル社（Intel Corp
oration）が製造するタイプ80486のマイクロコンピュー
タ回路又は何らかの適切なプロセッサ・カードであり、
対象物30の測定高さを可動ミラー60、80の位置に関係付
けるようにプログラム操作する。従って、高さ測定値に
基づき、可動ミラー60、80の位置はプロセッサ95の制御
のものでアクチューエータ65によって調整される。
この好適な実施例では、対象物30の高さが変化する
と、可動ミラー60、80の位置は、検出器20とラベル35と
の間に一定の相対的光路長さが達成されるよう調整され
る。即ち、対象物30の高さが増加すると、光路長さを拡
大するように可動ミラー60、80の位置を調整し、検出器
20とラベル35との間における対応する距離の減少を補正
する。好ましくは、ミラー60、80の位置は、検出器20の
被写界深度内に収まる光路長さを設定するように調整す
る。
と、可動ミラー60、80の位置は、検出器20とラベル35と
の間に一定の相対的光路長さが達成されるよう調整され
る。即ち、対象物30の高さが増加すると、光路長さを拡
大するように可動ミラー60、80の位置を調整し、検出器
20とラベル35との間における対応する距離の減少を補正
する。好ましくは、ミラー60、80の位置は、検出器20の
被写界深度内に収まる光路長さを設定するように調整す
る。
同様にして、後続する対象物30の高さが第一対象物の
高さよりも小さいとき、可動ミラー60、80の位置は光路
長さを縮小するように調整し、検出器20とラベル35との
間における対応した距離の増加を補正する。
高さよりも小さいとき、可動ミラー60、80の位置は光路
長さを縮小するように調整し、検出器20とラベル35との
間における対応した距離の増加を補正する。
図３は第一の好適な実施例の場合と同じ方法で動作す
る光学装置アッセンブリ125の第二の好適な実施例を示
す概略図である。この第二実施例では、固定ミラーのア
レー170は可動ミラー60と80との間に配される。固定ミ
ラーのアレー170におけるミラーは軸Ａに沿い間隔を開
け、この軸に垂直に配される。軸Ａは、好ましくは第一
可動ミラー60と第二可動ミラー80の位置相互間において
等距離な線に沿わせる。
る光学装置アッセンブリ125の第二の好適な実施例を示
す概略図である。この第二実施例では、固定ミラーのア
レー170は可動ミラー60と80との間に配される。固定ミ
ラーのアレー170におけるミラーは軸Ａに沿い間隔を開
け、この軸に垂直に配される。軸Ａは、好ましくは第一
可動ミラー60と第二可動ミラー80の位置相互間において
等距離な線に沿わせる。
第一可動ミラー60は、光源50から出て対象物30で反射
される光が形成するラベル35の映像を受け、固定ミラー
のアレー170の内から選択した一つにその映像を反射す
るように選択的に配置することができる。固定ミラーの
アレー170から選択された一つからの映像は、第二可動
ミラー80で反射される。第二可動ミラー80は固定ミラー
のアレー170の内の選択した一つから映像を受け、検出
器20にその映像を反射するように選択的に配置すること
ができる。従って、固定ミラーのアレー170は、検出器1
20と対象物30との間に複数の異なる光路長さを設定する
ことが理解されよう。
される光が形成するラベル35の映像を受け、固定ミラー
のアレー170の内から選択した一つにその映像を反射す
るように選択的に配置することができる。固定ミラーの
アレー170から選択された一つからの映像は、第二可動
ミラー80で反射される。第二可動ミラー80は固定ミラー
のアレー170の内の選択した一つから映像を受け、検出
器20にその映像を反射するように選択的に配置すること
ができる。従って、固定ミラーのアレー170は、検出器1
20と対象物30との間に複数の異なる光路長さを設定する
ことが理解されよう。
第一実施例におけるように、第二実施例での可動ミラ
ー60、80の位置は複数の異なる光路長さ間で選択が行わ
れるように調整される。例えば図２では、可動ミラー6
0、80は、ラベル35から第一可動ミラー60まで、固定ミ
ラー171まで、第二可動ミラー80まで及び検出器20にま
で及ぶ第一光路長さを設定するように配置することがで
きる。可動ミラー60、80の位置を回転させることによっ
て、異なる光路長さを選択することができる。例えば、
可動ミラー60、80は、ラベル35から第一可動ミラー60ま
で、固定ミラー172まで、第二可動ミラー80まで、及び
検出器20にまで及ぶ第二光路長さを設定するように配置
することができる。選択ができる異なる光路長さの数は
固定アレー170におけるミラーの数によって決まる。
ー60、80の位置は複数の異なる光路長さ間で選択が行わ
れるように調整される。例えば図２では、可動ミラー6
0、80は、ラベル35から第一可動ミラー60まで、固定ミ
ラー171まで、第二可動ミラー80まで及び検出器20にま
で及ぶ第一光路長さを設定するように配置することがで
きる。可動ミラー60、80の位置を回転させることによっ
て、異なる光路長さを選択することができる。例えば、
可動ミラー60、80は、ラベル35から第一可動ミラー60ま
で、固定ミラー172まで、第二可動ミラー80まで、及び
検出器20にまで及ぶ第二光路長さを設定するように配置
することができる。選択ができる異なる光路長さの数は
固定アレー170におけるミラーの数によって決まる。
固定ミラーのアレー170の構成を除き、第二実施例は
第一実施例と同じ方法で機能する。即ち、対象物30の高
さは高さ検出装置90により測定され、プロセッサ95に提
供される。次いで、プロセッサー95はアクチュエータ65
に信号を送り、高さ測定値に従って可動ミラー60、80の
位置を調整し、高さの異なる対象物が読み取り装置10の
下方を通過するときに比較的一定の光路長さを維持す
る。好ましくは、可動ミラー60、80の位置は検出器20の
被写界深度内に収まる光路長さが設定されるよう調整す
る。
第一実施例と同じ方法で機能する。即ち、対象物30の高
さは高さ検出装置90により測定され、プロセッサ95に提
供される。次いで、プロセッサー95はアクチュエータ65
に信号を送り、高さ測定値に従って可動ミラー60、80の
位置を調整し、高さの異なる対象物が読み取り装置10の
下方を通過するときに比較的一定の光路長さを維持す
る。好ましくは、可動ミラー60、80の位置は検出器20の
被写界深度内に収まる光路長さが設定されるよう調整す
る。
図４は本発明の第一、第二実施例の動作を示す簡略化
したフローチャートである。ステップ300では、上面に
ラベルを添付した対象物の高さが測定される。ステップ
302では、対象物の測定した高さに従い第一及び第二可
動ミラーの位置が調整される。ステップ304では、光源
からの光がラベル上に投射され、ラベルの映像が第一可
動ミラーに反射される。
したフローチャートである。ステップ300では、上面に
ラベルを添付した対象物の高さが測定される。ステップ
302では、対象物の測定した高さに従い第一及び第二可
動ミラーの位置が調整される。ステップ304では、光源
からの光がラベル上に投射され、ラベルの映像が第一可
動ミラーに反射される。
ステップ306では、映像は第一可動ミラーから固定ミ
ラーのアレーの内の選択した一つに向けられる。ステッ
プ308では、映像が固定ミラーのアレーから第二可動ミ
ラーに反射される。次いでステップ310では、映像は検
出器に向けられる。ステップ312では、検出器はラベル
の映像を読みとる。ステップ314では、プロセッサはラ
ベルの映像に含まれる情報を復号化する。
ラーのアレーの内の選択した一つに向けられる。ステッ
プ308では、映像が固定ミラーのアレーから第二可動ミ
ラーに反射される。次いでステップ310では、映像は検
出器に向けられる。ステップ312では、検出器はラベル
の映像を読みとる。ステップ314では、プロセッサはラ
ベルの映像に含まれる情報を復号化する。
図５は光学装置アッセンブリ275の第三実施例の基本
構成と動作を示す概略図である。このシステムでは検出
器20とラベル35との間の光路長さを調整し、対象物30の
高さの変動を補正することによって映像サイズが一定に
維持されるという点で第三実施例の動作は第一、第二実
施例の動作に似ている。しかし、第三実施例では、複数
の異なる光路長さは、二列の平行な可動ミラーのなかの
対応する各組の可動ミラーを旋回させることによって設
定される。
構成と動作を示す概略図である。このシステムでは検出
器20とラベル35との間の光路長さを調整し、対象物30の
高さの変動を補正することによって映像サイズが一定に
維持されるという点で第三実施例の動作は第一、第二実
施例の動作に似ている。しかし、第三実施例では、複数
の異なる光路長さは、二列の平行な可動ミラーのなかの
対応する各組の可動ミラーを旋回させることによって設
定される。
特に、光学システム210は第一、第二の可動ミラー列2
70、280を含む。第一の可動ミラー列270は第二列280か
ら離して平行に配置される。第一、第二の可動ミラー列
270、280はそれぞれ端部と端部とが一線に並んだ複数の
反射ミラーを含み、個々のミラーは同一列内の他のミラ
ーから独立して回転又は旋回ができるようになってい
る。
70、280を含む。第一の可動ミラー列270は第二列280か
ら離して平行に配置される。第一、第二の可動ミラー列
270、280はそれぞれ端部と端部とが一線に並んだ複数の
反射ミラーを含み、個々のミラーは同一列内の他のミラ
ーから独立して回転又は旋回ができるようになってい
る。
この第三実施例では、第一、第二の可動ミラー列27
0、280は一組の対応する電磁石の列290及び295によって
制御される。各ミラーは、ピボット・ピン274、284によ
りそれぞれハウジング12に旋回自在に装着された強磁性
金属ケーシングに装着する。こうして、列270、280にお
ける個々のミラーの各々はこれに対応する電磁石を励磁
することによって旋回する。例えば、可動ミラー271は
電磁石291を励磁することによって旋回し、可動ミラー2
72は電磁石296を励磁することによって旋回する。これ
らミラーは適切なアクチュエータ、例えばソレノイド又
はステップ・モータによっても旋回させることができ
る。好ましくは、この一組の可動ミラーは相互に対し内
側に45゜旋回させる。例えば図５では、ミラー271、272
はそれぞれ相互に対し内側に45゜旋回を済ませたところ
である。ハウジング12から伸びるストップ273は二列27
0、280における各ミラーに対し設けられている。ストッ
プ273は、磁力の作用下で、各関連するミラーが45゜位
置まで旋回し、ストップ273に対して維持されるように
配置される。
0、280は一組の対応する電磁石の列290及び295によって
制御される。各ミラーは、ピボット・ピン274、284によ
りそれぞれハウジング12に旋回自在に装着された強磁性
金属ケーシングに装着する。こうして、列270、280にお
ける個々のミラーの各々はこれに対応する電磁石を励磁
することによって旋回する。例えば、可動ミラー271は
電磁石291を励磁することによって旋回し、可動ミラー2
72は電磁石296を励磁することによって旋回する。これ
らミラーは適切なアクチュエータ、例えばソレノイド又
はステップ・モータによっても旋回させることができ
る。好ましくは、この一組の可動ミラーは相互に対し内
側に45゜旋回させる。例えば図５では、ミラー271、272
はそれぞれ相互に対し内側に45゜旋回を済ませたところ
である。ハウジング12から伸びるストップ273は二列27
0、280における各ミラーに対し設けられている。ストッ
プ273は、磁力の作用下で、各関連するミラーが45゜位
置まで旋回し、ストップ273に対して維持されるように
配置される。
光源50は、ラベルに光を当て、そのラベルの映像がミ
ラー列270と280との間の上方に反射され、ミラー271に
投射されるように配置される。ミラー272はミラー271か
らの映像を受け、その映像が各ミラー列を通って反射し
下方に戻るように配置される。直角ミラー275は第二可
動ミラー列280における旋回したミラー272からの映像を
受け、その映像を検出器20に反射するように配置され
る。
ラー列270と280との間の上方に反射され、ミラー271に
投射されるように配置される。ミラー272はミラー271か
らの映像を受け、その映像が各ミラー列を通って反射し
下方に戻るように配置される。直角ミラー275は第二可
動ミラー列280における旋回したミラー272からの映像を
受け、その映像を検出器20に反射するように配置され
る。
こうして、第一可動ミラー列270から選択したミラー
を旋回させ、第二可動ミラー列280のなかの対応するミ
ラーを旋回させることによって、対象物30及び検出器20
の間に複数の異なる光路長さが設定される。選択ができ
る異なる光路長さの数は可動ミラーの第一、第二列27
0、280におけるミラーの数によって決まる。
を旋回させ、第二可動ミラー列280のなかの対応するミ
ラーを旋回させることによって、対象物30及び検出器20
の間に複数の異なる光路長さが設定される。選択ができ
る異なる光路長さの数は可動ミラーの第一、第二列27
0、280におけるミラーの数によって決まる。
第一、第二実施例のように、第三実施例において選択
された特定の光路長さは対象物30の高さの関数である。
従って、プロセッサ95は高さ検出装置90から対象物30の
測定した高さ値を受信し、その高さに対応する適切な光
路長さを決定するように設置する。こうして、対象物30
の測定した高さに基づき、プロセッサ95は第一電磁石列
290のなかの一つと、第二電磁石列280のなかの一つから
成る選択された一組の電磁石を励磁するように作用す
る。この選択した一組の電磁石を励磁すると、これによ
って、対応する組の可動ミラーが相互に対し内側に45゜
旋回し、ラベル35と検出器20との間に光路が形成され
る。
された特定の光路長さは対象物30の高さの関数である。
従って、プロセッサ95は高さ検出装置90から対象物30の
測定した高さ値を受信し、その高さに対応する適切な光
路長さを決定するように設置する。こうして、対象物30
の測定した高さに基づき、プロセッサ95は第一電磁石列
290のなかの一つと、第二電磁石列280のなかの一つから
成る選択された一組の電磁石を励磁するように作用す
る。この選択した一組の電磁石を励磁すると、これによ
って、対応する組の可動ミラーが相互に対し内側に45゜
旋回し、ラベル35と検出器20との間に光路が形成され
る。
こうして、対象物30の高さが変化すると、第一列270
からの一つと、第二列280からの一つから成る特定の一
組の可動ミラーが選択され、ラベル35と検出器20との間
に比較的一定な光路長さが設定される。好ましくは、選
択した光路長さが検出器20の被写界深度内に収まること
である。
からの一つと、第二列280からの一つから成る特定の一
組の可動ミラーが選択され、ラベル35と検出器20との間
に比較的一定な光路長さが設定される。好ましくは、選
択した光路長さが検出器20の被写界深度内に収まること
である。
前文に鑑み、本発明により、高さが異なる移動対象物
上の符号化したラベルを読みとる光学読み取りシステム
が本発明から提供されることが理解されよう。この光学
読み取りシステムは焦点調整光学装置を変えたり、カメ
ラ位置を変化させることなくカメラと移動対象物との間
の光路長さを均等化するように機能する。光路長さ内の
ミラーは、対象物の高さの変化にも拘わらず光路長さが
カメラ光学装置の被写界深度内に常に収まるように調整
される。こうして、本発明では多数のカメラ・センサ又
は多数のレンズ・システムの必要性を回避することがで
きる。
上の符号化したラベルを読みとる光学読み取りシステム
が本発明から提供されることが理解されよう。この光学
読み取りシステムは焦点調整光学装置を変えたり、カメ
ラ位置を変化させることなくカメラと移動対象物との間
の光路長さを均等化するように機能する。光路長さ内の
ミラーは、対象物の高さの変化にも拘わらず光路長さが
カメラ光学装置の被写界深度内に常に収まるように調整
される。こうして、本発明では多数のカメラ・センサ又
は多数のレンズ・システムの必要性を回避することがで
きる。
本発明は、特定の実施例に関し説明されてきたが、こ
れらの実施例はあらゆる点で本発明を制限すると言うよ
りはむしろ例証することを目的としている。別様な実施
例の内容は、本発明の精神と範囲から逸脱することなく
本発明が関与する技術に詳しい者にとって明らかになろ
う。従って、本発明の範囲は以上に説明よりもむしろ付
属する特許請求の範囲に従い決定される。
れらの実施例はあらゆる点で本発明を制限すると言うよ
りはむしろ例証することを目的としている。別様な実施
例の内容は、本発明の精神と範囲から逸脱することなく
本発明が関与する技術に詳しい者にとって明らかになろ
う。従って、本発明の範囲は以上に説明よりもむしろ付
属する特許請求の範囲に従い決定される。
フロントページの続き (72)発明者 スミス，スティーブン，ルー アメリカ合衆国，30519 ジョージア, バフォード，ウォーレース ロード 3021番地 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06K 7/015 - 7/10
Claims (21)
- 【請求項１】光源からの光を反射し、光学検出器に入射
させる対象物を読みとる光学装置において、該対象物と
光学検出器との間に光路を確立する光学システムであっ
て、該システムが一組の可動ミラーと、該可動ミラーか
らの距離が異なる複数の固定ミラーで構成される光路設
定ミラーのアレーとを含み、該可動ミラーの一つが、該
対象物からの反射光を光路設定ミラーのアレーの内の任
意の一つに向けるように配置でき、該可動ミラーの他の
一つが該光路設定ミラーのアレーの内の一つが反射する
光を該検出器に向けるように配置できることを特徴とす
る光学装置。 - 【請求項２】該対象物が、光学的に符号化した記号を保
持することをさらに特徴とする、請求の範囲第１項に記
載の光学装置。 - 【請求項３】反射光に応じた該検出器からの信号を受信
するように復号化装置を接続したことをさらに特徴とす
る、請求の範囲第２項に記載の光学装置。 - 【請求項４】複数の対象物を該光学検出器を通過させて
搬送するコンベヤ・システムと、 この対象物の高さに関係する距離を測定するように配置
した高さセンサと、 この対象物の高さに関係する距離に応じて該可動ミラー
の位置を調整するコントローラとをさらに特徴とする請
求の範囲第３項に記載の光学装置。 - 【請求項５】該コントローラが、該距離を表す高さ信号
を受信し光路長さ信号を出力するように接続したプロセ
ッサと、該光路長さ信号に応じ該可動ミラーの位置を調
整するための該可動ミラーの一つにそれぞれ動作上の関
連をもたせた複数のミラー・アクチベータとを含むこと
をさらに特徴とする請求の範囲第４項に記載の光学装
置。 - 【請求項６】該複数のミラー・アクチベータが、複数の
双方向ニリヤ・ステップ・モータを含むことをさらに特
徴とする、請求の範囲第５項に記載の光学装置。 - 【請求項７】該光源に対し該対象物を移動させるコンベ
ヤをさらに特徴とする請求の範囲第１項に記載の光学装
置。 - 【請求項８】該光路に沿って配置した単一レンズ・シス
テムをさらに特徴とし、該可動ミラーは、該対象物から
の反射光を該光路設定ミラーの内の任意の一つと該レン
ズ・システムとに向けるように配置できる、請求の範囲
第７項に記載の光学装置。 - 【請求項９】該対象物が、該光路の一端に配置されるこ
とをさらに特徴とする請求の範囲第１項に記載の光学装
置。 - 【請求項１０】該光路設定ミラーのアレーが、該対象物
と該検出器との間に複数の異なる光路長さが確立される
よう配置されることをさらに特徴とする請求の範囲第１
項に記載の光学装置。 - 【請求項１１】該対象物が包装物に添付したラベルであ
ることをさらに特徴とする請求の範囲第１項に記載の光
学装置。 - 【請求項１２】該ラベルが英数文字を含むことをさらに
特徴とする請求の範囲第11項に記載の光学装置。 - 【請求項１３】該光学検出装置が英数文字を映像化し、
復号化することができるベルト上カメラであることをさ
らに特徴とする請求の範囲第12項に記載の光学装置。 - 【請求項１４】該光路設定ミラーのアレーが一列の固定
ミラーを含み、該可動ミラーが該固定ミラーの内の任意
の一つに映像を向けるように旋回自在に装着されている
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の光学装置。 - 【請求項１５】該光路設定ミラーのアレーが、該一組の
可動ミラーの位置相互間に等距離に伸びる線に沿い、且
つ垂直に配置されていることをさらに特徴とする請求の
範囲第１項に記載の光学装置。 - 【請求項１６】検出器と対象物との間の光路長さを調整
する光学システムであって、第一列が第二列から間隔を
開け且つ第二列と平行になるように第一列と第二列に配
した複数のミラーと、第一列の該複数のミラーから選択
した第一ミラーおよび第二列の該複数のミラーから選択
した第二ミラーを旋回する手段とを特徴とし、対象物か
ら反射した光ビームが第一ミラーへ、第二ミラーへ、さ
らに検出器へと向けられるように、選択した第一および
第二ミラーが旋回される光学システム。 - 【請求項１７】その対象物の高さに関係する距離を測定
する手段をさらに特徴とし、該旋回手段が該測定手段に
応動する請求の範囲第16項に記載の光学システム。 - 【請求項１８】旋回する該手段が、該複数のミラーに対
応する複数の電磁石を含むことをさらに特徴とし、各磁
石が励磁されるとそれに対応するミラーを旋回させるべ
く機能することをさらに特徴とする請求の範囲第16項に
記載の光学システム。 - 【請求項１９】検出器と対象物との間の光路長さを調整
する方法であって、その対象物の映像を第一可動ミラー
に反射させるステップと、その第一可動ミラーからの映
像を光路設定ミラーのアレーの内の選択した一つに向け
るステップと、光路設定ミラーのアレーの内の選択した
一つからの映像を第二可能ミラーに反射させるステップ
と、その第二可能ミラーからの映像をこの検出器に向け
るステップと、その検出器と対象物との間に異なる光路
長さを設定すべく、光路設定ミラーのアレーの内の異な
る一つが選択されるようこの第一および第二可動ミラー
の位置を調整するステップとを特徴とする方法。 - 【請求項２０】該対象物の高さを測定するステップをさ
らに特徴とし、前記調整するステップがその対象物の高
さに応じて行われる請求の範囲第19項に記載の方法。 - 【請求項２１】対象物を、連続して光ビーム中を通過さ
せて搬送することとをさらに特徴とし、前記調整するス
テップが該対象物の高さに差があるにも拘わらず該光路
長さを比較的一定に維持すべく、該第一および第二可動
ミラーを調整することを含む、請求の範囲第20項に記載
の方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US292,400 | 1994-08-18 | ||
| US08/292,400 | 1994-08-18 | ||
| US08/292,400 US5485263A (en) | 1994-08-18 | 1994-08-18 | Optical path equalizer |
| PCT/US1995/010314 WO1996006406A1 (en) | 1994-08-18 | 1995-08-14 | Optical path equalizer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10502752A JPH10502752A (ja) | 1998-03-10 |
| JP2962579B2 true JP2962579B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=23124509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8508156A Expired - Fee Related JP2962579B2 (ja) | 1994-08-18 | 1995-08-14 | 光路等化器 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5485263A (ja) |
| EP (1) | EP0776511B1 (ja) |
| JP (1) | JP2962579B2 (ja) |
| AT (1) | ATE165926T1 (ja) |
| CA (1) | CA2197193C (ja) |
| DE (1) | DE69502403T2 (ja) |
| WO (1) | WO1996006406A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6631842B1 (en) * | 2000-06-07 | 2003-10-14 | Metrologic Instruments, Inc. | Method of and system for producing images of objects using planar laser illumination beams and image detection arrays |
| US5616909A (en) * | 1995-06-06 | 1997-04-01 | Intermec Corporation | Method and apparatus for maintaining a scanning optical path length within a predetermined range |
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| US5912447A (en) * | 1997-01-14 | 1999-06-15 | United Parcel Service Of America, Inc. | Concentric optical path equalizer with radially moving mirrors |
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-
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- 1994-08-18 US US08/292,400 patent/US5485263A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-08-14 JP JP8508156A patent/JP2962579B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-08-14 DE DE69502403T patent/DE69502403T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-14 EP EP95929518A patent/EP0776511B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-08-14 AT AT95929518T patent/ATE165926T1/de not_active IP Right Cessation
- 1995-08-14 WO PCT/US1995/010314 patent/WO1996006406A1/en active IP Right Grant
- 1995-08-14 CA CA002197193A patent/CA2197193C/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|
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| US5485263A (en) | 1996-01-16 |
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| CA2197193C (en) | 2000-06-20 |
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