JPH0546796A - 光学記号読取装置 - Google Patents
光学記号読取装置Info
- Publication number
- JPH0546796A JPH0546796A JP3226478A JP22647891A JPH0546796A JP H0546796 A JPH0546796 A JP H0546796A JP 3226478 A JP3226478 A JP 3226478A JP 22647891 A JP22647891 A JP 22647891A JP H0546796 A JPH0546796 A JP H0546796A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens unit
- laser beam
- distance
- bar code
- code label
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高密度印刷したバーコードラベルを大きな読
取深度で読取る。 【構成】 入射側レンズユニット１と出射側レンズユニ
ット３との間の距離を、出射側レンズユニット３の焦点
距離に等しく設定し、入射側の可変焦点型レンズユニッ
ト１の焦点距離は、バーコードラベルまでの距離を測定
する距離計４の出力信号５に基づいて制御する。
取深度で読取る。 【構成】 入射側レンズユニット１と出射側レンズユニ
ット３との間の距離を、出射側レンズユニット３の焦点
距離に等しく設定し、入射側の可変焦点型レンズユニッ
ト１の焦点距離は、バーコードラベルまでの距離を測定
する距離計４の出力信号５に基づいて制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光学記号読取装置に関
し、特に自動焦点型バーコードリーダに関する。
し、特に自動焦点型バーコードリーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の自動焦点型バーコードリーダは図
３，図４に示すように、レーザビームの焦点位置２１を
制御するのに、外部又は内蔵の距離測定手段１２からの
信号に応じて、移動レンズユニット１９と固定レンズユ
ニット１８からなる焦点制御手段の移動レンズユニット
を光軸に沿う方向２０に移動させることにより、焦点位
置制御を実現していた（例Ｏｐｌｕｓ Ｅ １９９０年
６月号，実開昭６１−２０４２７７号，特願昭６１−０
８０９０１号，特願昭６１−０５１９６１号）。
３，図４に示すように、レーザビームの焦点位置２１を
制御するのに、外部又は内蔵の距離測定手段１２からの
信号に応じて、移動レンズユニット１９と固定レンズユ
ニット１８からなる焦点制御手段の移動レンズユニット
を光軸に沿う方向２０に移動させることにより、焦点位
置制御を実現していた（例Ｏｐｌｕｓ Ｅ １９９０年
６月号，実開昭６１−２０４２７７号，特願昭６１−０
８０９０１号，特願昭６１−０５１９６１号）。
【０００３】図４に示すように、バーコードラベル１１
までの距離を距離計１２により測定し、その距離に対応
した出力信号で、焦点位置を制御する収束光学系１３を
カメラのオートフォーカス機構のように制御し、レーザ
光源１４からのレーザ光１６を偏向素子１５を介してバ
ーコードラベル１１の面上に焦点を合わせていた。
までの距離を距離計１２により測定し、その距離に対応
した出力信号で、焦点位置を制御する収束光学系１３を
カメラのオートフォーカス機構のように制御し、レーザ
光源１４からのレーザ光１６を偏向素子１５を介してバ
ーコードラベル１１の面上に焦点を合わせていた。
【０００４】この方法でも比較的高密度印刷のバーコー
ドラベルで、かなりの距離変動２１に対して読取りを確
保することが可能であった。
ドラベルで、かなりの距離変動２１に対して読取りを確
保することが可能であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の方
法では、各々のレンズユニットの焦点距離を一定のま
ま、一方のレンズユニットを移動させていたので、厳密
には以下の理論式が示すように焦点位置２０を制御でき
ても、レーザビーム系を一定に保つのは困難である。
法では、各々のレンズユニットの焦点距離を一定のま
ま、一方のレンズユニットを移動させていたので、厳密
には以下の理論式が示すように焦点位置２０を制御でき
ても、レーザビーム系を一定に保つのは困難である。
【０００６】そのため、ビーム径が変化しても読取性能
が低下しない範囲で使用しているのが実状であった。
が低下しない範囲で使用しているのが実状であった。
【０００７】すなわち、レーザ波長をλ，ビーム入射側
のレンズユニット１８の焦点距離をｆ1，出射側のレン
ズユニット１９の焦点距離をｆ2，両レンズユニット間
距離をＤとすると、この２組からなる組み合わせレンズ
系の合成焦点距離ｆ0，焦点位置Ｓ0及び平行入射ビーム
径ω0に対する出射ビーム径ω0は次式で与えられる。
のレンズユニット１８の焦点距離をｆ1，出射側のレン
ズユニット１９の焦点距離をｆ2，両レンズユニット間
距離をＤとすると、この２組からなる組み合わせレンズ
系の合成焦点距離ｆ0，焦点位置Ｓ0及び平行入射ビーム
径ω0に対する出射ビーム径ω0は次式で与えられる。
【０００８】 ｆ0＝ｆ1ｆ2／（ｆ2＋ｆ1−Ｄ） （１） Ｓ0＝ｆ0（１−Ｄ／ｆ1） （２） （参考文献（１），（２）については、久保田広「光
学」，（３）については、ＮＨＫ技研，２７巻，１号） ω0＝λｆ0／πω0 （３）
学」，（３）については、ＮＨＫ技研，２７巻，１号） ω0＝λｆ0／πω0 （３）
【０００９】以上からレンズユニット１９を光軸に沿っ
て移動させることはＤを変えることになるから、ｆ0は
変化、焦点位置Ｓ0も変化、従ってω0も変化する。
て移動させることはＤを変えることになるから、ｆ0は
変化、焦点位置Ｓ0も変化、従ってω0も変化する。
【００１０】一般にはｆ1は凹レンズ，ｆ2は凸レンズで
あるから、この場合、Ｄを大から小に変化させると、ｆ
0の絶対値は大から小へ変化、Ｓ0の絶対値は大から小へ
と変化し、ω0も大から小へと変化する。このことを図
５に示す。図５は、横軸に読取距離を、縦軸にビーム径
をそれぞれ表わしてある。
あるから、この場合、Ｄを大から小に変化させると、ｆ
0の絶対値は大から小へ変化、Ｓ0の絶対値は大から小へ
と変化し、ω0も大から小へと変化する。このことを図
５に示す。図５は、横軸に読取距離を、縦軸にビーム径
をそれぞれ表わしてある。
【００１１】本発明の目的は、高密度印刷したバーコー
ドラベルを大きな読取深度で読取ることができるように
した光学記号読取装置を提供することにある。
ドラベルを大きな読取深度で読取ることができるように
した光学記号読取装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る光学記号読取装置においては、レーザ
ビーム収束光学系を、バーコードラベルまでの距離を測
定する距離計の出力信号で制御して、該レーザビーム収
束光学系によりバーコードラベルを読み取る光学記号読
取装置であって、前記レーザビーム収束光学系のレーザ
ビーム入射側に可変焦点型凹レンズユニットを配置し、
レーザビーム出射側に固定焦点型凸レンズユニットを配
置し、前記可変焦点型凹レンズユニットと前記固定焦点
型凸レンズユニットとの間の距離を出射側固定焦点型凸
レンズユニットの焦点距離に等しく設定し、前記入射側
可変焦点型凹レンズユニットの焦点距離を前記距離計の
出力信号で制御する構成としたものである。
め、本発明に係る光学記号読取装置においては、レーザ
ビーム収束光学系を、バーコードラベルまでの距離を測
定する距離計の出力信号で制御して、該レーザビーム収
束光学系によりバーコードラベルを読み取る光学記号読
取装置であって、前記レーザビーム収束光学系のレーザ
ビーム入射側に可変焦点型凹レンズユニットを配置し、
レーザビーム出射側に固定焦点型凸レンズユニットを配
置し、前記可変焦点型凹レンズユニットと前記固定焦点
型凸レンズユニットとの間の距離を出射側固定焦点型凸
レンズユニットの焦点距離に等しく設定し、前記入射側
可変焦点型凹レンズユニットの焦点距離を前記距離計の
出力信号で制御する構成としたものである。
【００１３】
【作用】本発明では、出射ビーム径ω0を一定に保つた
めに、出射側レンズユニットの焦点距離と、入射側レン
ズユニットと出射側レンズユニットとの間の距離を等し
く設定し、かつ入射側レンズユニットの焦点距離を可変
できるようにしたものである。
めに、出射側レンズユニットの焦点距離と、入射側レン
ズユニットと出射側レンズユニットとの間の距離を等し
く設定し、かつ入射側レンズユニットの焦点距離を可変
できるようにしたものである。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図により説明す
る。
る。
【００１５】図１は、本発明の一実施例を示す構成図で
ある。
ある。
【００１６】図において、本実施例では、レーザビーム
収束光学系のレーザビーム入射側に可変焦点型凹レンズ
ユニット１を配置し、レーザビーム出射側に固定焦点型
凸レンズユニット３を配置している。
収束光学系のレーザビーム入射側に可変焦点型凹レンズ
ユニット１を配置し、レーザビーム出射側に固定焦点型
凸レンズユニット３を配置している。
【００１７】さらに、可変焦点型凹レンズユニット１と
固定焦点型凸レンズユニット３との間の距離Ｄは、出射
側の固定焦点型凸レンズユニット３の焦点距離ｆ2に等
しく設定してある。
固定焦点型凸レンズユニット３との間の距離Ｄは、出射
側の固定焦点型凸レンズユニット３の焦点距離ｆ2に等
しく設定してある。
【００１８】さらに、入射側の可変焦点型凹レンズユニ
ット１は、バーコードラベルまでの距離を測定する距離
計４の出力信号５に基づいて焦点距離ｆ1を制御するよ
うになっている。
ット１は、バーコードラベルまでの距離を測定する距離
計４の出力信号５に基づいて焦点距離ｆ1を制御するよ
うになっている。
【００１９】実施例において、Ｄ＝ｆ2に選び、ｆ1の値
を出力信号５で変化させる場合の理論的根拠は、以下の
とおりである。前述の（１），（２），（３）式は以下
のようになる。
を出力信号５で変化させる場合の理論的根拠は、以下の
とおりである。前述の（１），（２），（３）式は以下
のようになる。
【００２０】 ｆ0＝ｆ2 （４） Ｓ0＝ｆ0（１−Ｄ／ｆ1）＝ｆ2（１−ｆ2／ｆ1） （５） ω0＝λｆ0／πω0＝λｆ2／πω0 （６）
【００２１】ここで、各式の右辺は、ｆ2が一定、λ
（波長）が一定、入射ビーム半径ω0が一定であり、Ｓ0
のみｆ1の値に応じて変化することになる。
（波長）が一定、入射ビーム半径ω0が一定であり、Ｓ0
のみｆ1の値に応じて変化することになる。
【００２２】従って、出射ビーム半径ω0は一定で、焦
点６の位置Ｓ0は、入射側レンズユニット１のｆ1の値に
応じて変化し、本発明の目的を達成することが可能であ
る。
点６の位置Ｓ0は、入射側レンズユニット１のｆ1の値に
応じて変化し、本発明の目的を達成することが可能であ
る。
【００２３】計算結果を図示したものが図２である。図
２において、横軸に平行な直線が前述の条件を満足した
もので、それ以外の条件では傾斜した直線となり、目的
を達成できない。
２において、横軸に平行な直線が前述の条件を満足した
もので、それ以外の条件では傾斜した直線となり、目的
を達成できない。
【００２４】なお、各レンズユニット１，３は、単レン
ズでもよいし、組合せレンズでもよく、上式（４），
（５），（６）を満足すれば、多様な組合せで同様の効
果が得られることは云うまでもない。
ズでもよいし、組合せレンズでもよく、上式（４），
（５），（６）を満足すれば、多様な組合せで同様の効
果が得られることは云うまでもない。
【００２５】また、可変焦点型レンズ１としては、特開
昭６３−２２９４０１号，特開昭６３−２２９４０３
号，特開平２−５９７１９号などに開示されているもの
を用いればよい。
昭６３−２２９４０１号，特開昭６３−２２９４０３
号，特開平２−５９７１９号などに開示されているもの
を用いればよい。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ビ
ーム径を一定に保つことを可能にしたので、ユーザから
の強い要望である高密度印刷バーコードラベルで大きな
距離変動があっても読取りが可能な、つまり小さいラベ
ルで大きな読取深度を確保するという効果を有する。
ーム径を一定に保つことを可能にしたので、ユーザから
の強い要望である高密度印刷バーコードラベルで大きな
距離変動があっても読取りが可能な、つまり小さいラベ
ルで大きな読取深度を確保するという効果を有する。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】動作特性の計算結果を示す図である。
【図３】従来例のレーザビーム収束系を示す図である。
【図４】従来例の読取装置を示す図である。
【図５】従来例の動作特性の計算結果を示す図である。
１ 可変焦点型凹レンズユニット ３ 固定焦点型凸レンズユニット ４ 距離計
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザビーム収束光学系を、バーコード
ラベルまでの距離を測定する距離計の出力信号で制御し
て、該レーザビーム収束光学系によりバーコードラベル
を読み取る光学記号読取装置であって、 前記レーザビーム収束光学系のレーザビーム入射側に可
変焦点型凹レンズユニットを配置し、レーザビーム出射
側に固定焦点型凸レンズユニットを配置し、 前記可変焦点型凹レンズユニットと前記固定焦点型凸レ
ンズユニットとの間の距離を出射側固定焦点型凸レンズ
ユニットの焦点距離に等しく設定し、 前記入射側可変焦点型凹レンズユニットの焦点距離を前
記距離計の出力信号で制御する構成としたものであるこ
とを特徴とする光学記号読取装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3226478A JP2661430B2 (ja) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | 光学記号読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3226478A JP2661430B2 (ja) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | 光学記号読取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0546796A true JPH0546796A (ja) | 1993-02-26 |
| JP2661430B2 JP2661430B2 (ja) | 1997-10-08 |
Family
ID=16845733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3226478A Expired - Lifetime JP2661430B2 (ja) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | 光学記号読取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2661430B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6315203B1 (en) | 1997-08-25 | 2001-11-13 | Nec Corporation | Autofocus bar code reader |
| JP2006511895A (ja) * | 2002-12-18 | 2006-04-06 | シンボル テクノロジーズ インコーポレイテッド | ターゲットまでの距離を測定するためのシステムを有する画像走査装置 |
| KR100749065B1 (ko) * | 2005-02-09 | 2007-08-13 | 가부시끼가이샤 덴소 웨이브 | 광정보 판독 장치 |
-
1991
- 1991-08-12 JP JP3226478A patent/JP2661430B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6315203B1 (en) | 1997-08-25 | 2001-11-13 | Nec Corporation | Autofocus bar code reader |
| JP2006511895A (ja) * | 2002-12-18 | 2006-04-06 | シンボル テクノロジーズ インコーポレイテッド | ターゲットまでの距離を測定するためのシステムを有する画像走査装置 |
| KR100749065B1 (ko) * | 2005-02-09 | 2007-08-13 | 가부시끼가이샤 덴소 웨이브 | 광정보 판독 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2661430B2 (ja) | 1997-10-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080613 Year of fee payment: 11 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090613 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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