JPH06208637A

JPH06208637A - 光学式走査装置

Info

Publication number: JPH06208637A
Application number: JP5002732A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Nakazawa; 敦中澤
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1993-01-11
Filing date: 1993-01-11
Publication date: 1994-07-26
Also published as: US5448078A

Abstract

(57)【要約】【構成】ベルトコンベア２０の上方に一対の走査部５０
Ａ，５０Ｂが設置されている。走査部５０Ａ，５０Ｂは
ベルトコンベア２０によって搬送される荷Ａ，Ｂの上面
をレーザビームＬで走査する。走査部５０Ａ，５０Ｂは
所定範囲ΔＨ内でレーザビームＬの焦点位置を変化させ
ることができる。焦点位置の変更には所定の応答時間を
要する。荷Ａ，Ｂの高さは、レーザビームＬによる走査
を受けるよりも上記応答時間以上前に、高さ検出部５２
で検出される。制御部５１は、高さ検出部５２が検出す
る荷の高さが変化したときに、所定の時間間隔で走査部
５０Ａ，５０Ｂがそれぞれ発生するレーザビームＬの焦
点位置を変化させる。【効果】短い間隔で搬送される荷Ａ，Ｂの各上面を焦点
の合ったレーザビームＬで良好に走査できる。そのた
め、荷Ａ，Ｂの各上面にバーコードなどの記号が形成さ
れていれば、この記号の読取を良好に行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バーコードなどの記号
をレーザビームなどの光で走査して光学的に読取るよう
にした記号読取装置などで用いられる光学式走査装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、バーコードや文字などの記号
を形成した記号面をレーザビームによって走査し、この
走査時における記号面からの反射光を受光素子で受光す
るようにして、記号を光学的に読取る記号読取装置が用
いられている。受光素子の出力は、反射光の強弱に対応
した信号となるから、たとえば黒色のバーと白色のスペ
ースとで構成されたバーコードでは、バーに対しては小
さな信号が得られ、スペースに対しては大きな信号が得
られる。したがって、受光素子の出力を、たとえば増幅
などした後に、適当なスライスレベルで弁別して二値化
することによって、バーコードに対応した二値信号が得
られる。

【０００３】レーザビームを発生させる光源には、従来
ではHe−Neレーザが用いられていたが、近年では半導体
レーザが用いられ、装置全体の小型化・軽量化が図られ
ている。半導体レーザから発せられるレーザ光は非常に
拡散するので、通常は、その出力光をレンズなどを用い
て絞り、これによりほぼ平行なレーザビームを得てい
る。バーコードでは、バー幅が０．２mm以下の場合もあ
るので、このような微細幅のバーコードをレーザビーム
で解像するためには、ビーム径が０．２mm以下になるよ
うにレーザ光を絞る必要がある。このため、バーコード
読取装置などに適用されるレーザビームは完全な平行光
ではなく、焦点を有する集束光となっている。

【０００４】このようなレーザビームを用いると、焦点
付近ではビーム径が小さいから高解像度での読取が可能
である反面、焦点から離れた位置で記号の読取を行う場
合には解像度が低下する。したがって、広い読取範囲で
高い解像度を確保できないという問題が不可避的に生じ
る。そのため、たとえば、ベルトコンベアにより搬送さ
れる荷の表面に形成されたバーコードをベルトコンベア
の上方に固定されたバーコード読取装置などで読取るよ
うな場合には、荷の大小に対応できないおそれがある。
すなわち、荷の大小によって読取装置と荷の表面との間
の距離が変化すると、荷の表面でのビーム径を充分に小
さくすることができないおそれがある。その結果、読取
不良が発生する。

【０００５】この問題を解決した第１の先行技術は、た
とえば特開平２−１７０２９０号公報や特開平２−７１
８２号公報などに示されている。図１３には、上記特開
平２−７１８２号公報に開示されている構成の一部が示
されている。半導体レーザ光源１からの光は集光レンズ
２によって集光されてレーザビーム３を形成する。レー
ザビーム３は、半導体レーザ光源１と集光レンズ２との
位置関係により定まる距離ＦＬの焦点位置にビームウエ
ストＢＷを有している。このビームウエストＢＷの位置
でたとえばバーコードの読取を行えば、最高の解像度で
の読取が可能である。この先行技術では、集光レンズ２
がその光軸に沿う方向４に変位されるように構成されて
おり、これにより半導体レーザ光源１から焦点位置まで
の距離ＦＬを図１３(a) に示すように短くしたり、図１
３(b) に示すように長くしたりするようにしている。

【０００６】このような構成では、読取装置からバーコ
ードを形成した記号面に至る距離（読取距離）に対応し
て集光レンズ２を変位させ、ビームウエストＢＷを記号
面の近傍に形成させることにより、読取距離によらずに
高解像度でのバーコードの読取が実現される。この結
果、広い読取範囲でバーコードを良好に読取ることがで
きる。

【０００７】上記の問題を解決した第２の先行技術は、
特開平２−１３３８９１号公報や特開平１−１８９７８
２号公報などに開示されている。これらの先行技術で
は、異なる読取距離に焦点位置を設定したビーム出射手
段が複数個備えられている。この複数のビーム出射手段
が読取距離に対応して切り換えられて用いられる。この
ような構成によっても、読取距離に対応して焦点位置を
変化させることができるので、広い読取範囲で高解像度
での記号読取が達成される。なお、ビーム出射手段は、
半導体レーザ光源と集光レンズとを含む。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の図１
３に示された第１の先行技術では、焦点位置を変化させ
るために集光レンズ２を変位させているから、合焦状態
に至るまでの応答時間が比較的長い（たとえば０．１
秒）。そのため、たとえば、ベルトコンベアで搬送され
る荷の上面に印刷されたバーコードを読取るような場合
には、バーコードの読み落としが生じるおそれがある。
すなわち、たとえば、高さの異なる２つの荷が間隔をほ
とんど開けずに搬送されると、焦点位置を前の荷に対応
した位置から次の荷に対応した位置に変化させる時間が
足りなくなり、後の荷のバーコードを読み損ねるおそれ
がある。また、１本の走査線上に高さが異なる複数の荷
が入ったときには、いずれか１つの荷にしかレーザビー
ムの焦点位置を合わせることができないから、他の荷の
バーコードを読取ることができない。

【０００９】このような問題を回避して、搬送される各
荷のバーコードを確実に読取るためには、荷の間隔を十
分に開ける必要がある。しかし、この場合、荷の搬送効
率が低下するうえ、バーコード読取処理速度が低下する
という問題が生じる。たとえば、レーザビームの焦点位
置を変化させるのに要する応答時間が０．１秒、荷の搬
送速度が１２０ｍ／分（＝２００cm／秒）、読取領域
（搬送方向に沿う走査領域の長さ）が４０cmであるとす
ると、隣接する荷の間に要求される最小間隔ｄは、ｄ＝
２００×０．１＋４０＝６０cmとなり、搬送効率が非常
に悪いことが理解される。

【００１０】一方、上記第２の先行技術のように、複数
のビーム出射手段を読取距離に対応して切り換えること
により焦点位置を変化させる構成では、焦点位置を高速
に変化させることができるから、上記の問題は生じな
い。しかし、たとえばバー幅が０．２mmの場合、バーコ
ードに対する読取り深度は、１つのビーム出射手段に対
して１０cm程度しか確保できない。このため、たとえば
封筒のような小さな荷（高さ約０cm）から大きな荷（高
さ約１００cm）に至るまでの任意の大きさの荷に形成さ
れたバーコードを読取るためには、ビーム出射手段を最
低１０個程度設けなければならない。したがって、光学
的構成が複雑になり、その設計が極めて困難であるう
え、コストアップにも繋がるという問題がある。

【００１１】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、簡単な構成で、短時間間隔で走査領域に提
示される走査対象を良好に走査することができる光学式
走査装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段および作用】上記の目的を
達成するための請求項１記載の光学式走査装置は、所定
の走査領域に提示される走査対象を走査用光で走査する
とともに、上記走査用光の焦点位置を所定の応答時間で
変化させることができる複数の走査手段と、走査対象が
上記走査領域に提示されるよりも上記応答時間以上前
に、上記走査手段と走査対象との距離を検出する測距手
段と、この測距手段が検出する距離が変化したことに応
答して、上記複数の走査手段の走査用光の各焦点位置
を、所定の時間間隔で上記測距手段の検出結果に対応し
た位置に順次変更する制御手段とを含むことを特徴とす
る。

【００１３】この構成によれば、走査領域に走査対象が
提示されるよりも前に、走査手段と走査対象との距離が
測距手段により検出される。そして、この測距手段にお
ける検出結果に基づいて複数の走査手段の各焦点位置が
所定の時間間隔で順次変更される。測距手段における距
離の検出は、走査対象が走査領域に提示されるよりも走
査手段の焦点位置の変更に要する応答時間以上前に行わ
れる。そのため、走査対象が走査領域に提示される時点
では、いずれかの走査手段から発生する走査用光の焦点
位置を、走査対象と走査手段との距離に対応した位置に
設定することができる。

【００１４】また、複数の走査手段の各焦点位置は順次
変更されるから、走査手段からの距離が異なる走査対象
が短時間間隔で走査領域に提示される場合であっても、
各走査対象を良好に走査できる。すなわち、走査対象が
走査領域に提示される当初の期間には、比較的早く焦点
位置が変更された走査手段からの走査用光によって、走
査対象の良好な走査が達成される。そして、走査対象が
走査領域に提示される末期には、比較的遅く焦点位置が
変更された走査手段からの走査用光によって、走査対象
を良好に走査できる。このようにして、走査領域に次々
と提示される走査対象をいずれも良好に走査できる。

【００１５】請求項２記載の光学式走査装置は、相互に
位置をずらして設定された複数の走査領域にそれぞれ対
応して設けられ、上記複数の走査領域に順に提示される
走査対象を走査用光でそれぞれ走査するとともに、上記
走査用光の焦点位置を所定の応答時間で変化させること
ができる複数の走査手段と、上記複数の走査領域のうち
の２番目以降に走査対象が提示される所定の走査領域に
走査対象が提示されるよりも上記応答時間以上前に、上
記走査手段と走査対象との距離を検出する測距手段と、
この測距手段が検出した距離が変化したことに応答し
て、上記複数の走査手段の走査用光の各焦点位置を、上
記測距手段の検出結果に対応した位置に変更する制御手
段とを含むことを特徴とする。

【００１６】この構成では、複数の走査手段は相互に位
置をずらして設定された複数の走査領域をそれぞれ走査
し、走査対象は複数の走査領域に順に提示される。測距
手段は、２番目以降に走査対象が提示される所定の走査
領域に走査対象が提示されるよりも焦点位置の変更に要
する応答時間以上前に、走査手段と走査対象との距離を
検出する。この検出結果に基づいて、複数の走査手段の
焦点位置が変更される。したがって、上記２番目以降に
走査対象が提示される所定の走査領域を走査する走査手
段では、走査対象を合焦状態の走査用光で走査すること
ができる。

【００１７】一方、走査領域に次々と距離の異なる走査
対象が提示される場合には、或る走査対象の一部が上記
所定の走査領域以降の走査領域において走査されている
期間に、次の走査対象との距離が測距手段で検出される
場合が生じ得る。しかし、この場合には、走査対象の残
余の部分の走査は、上記所定の走査領域よりも前に走査
対象が提示される走査領域において良好に行える。

【００１８】請求項３記載の光学式走査装置は、上記測
距手段は、上記複数の走査領域のうちの最初に走査対象
が提示される所定の走査領域に走査対象が提示される直
前に、上記走査手段と走査対象との距離を検出するもの
であることを特徴とする。この構成によれば、走査領域
に次々と距離の異なる走査対象が提示され、或る走査対
象の一部が上記２番目以降に走査対象が提示される所定
の走査領域以降の走査領域において走査されている期間
に次の走査対象との距離が測距手段で検出されたときで
も、走査対象の残余の部分の走査は、上記最初に走査対
象が走査される所定の走査領域において確実に行える。

【００１９】請求項４記載の光学式走査装置は、所定の
走査領域に提示される走査対象を走査用光で走査すると
ともに、上記走査用光の焦点位置を所定の応答時間で変
化させることができ、走査対象との距離に応じて上記走
査用光による走査対象の走査位置が所定方向に変化する
走査手段と、走査対象が上記走査領域に提示されるより
も上記応答時間以上前に、上記走査手段と走査対象との
距離を検出する測距手段と、この測距手段が検出する距
離が変化したことに応答して、走査対象と上記走査位置
との相対的な位置関係に基づいて設定されたタイミング
で上記走査手段の走査用光の焦点位置を上記測距手段の
検出結果に対応した位置に変更する制御手段とを含むこ
とを特徴とする。

【００２０】この構成では、走査手段が走査対象を走査
するときの走査位置は、両者間の距離によって変化す
る。すなわち、或る距離の走査対象が走査領域に提示さ
れて走査される位置と、異なる距離の走査対象が走査領
域に提示されて走査される位置とは、所定方向に沿って
ずれている。そこで、複数の走査対象を次々と走査する
ときに、上記の走査位置のずれの方向に沿って走査対象
を順に走査領域に提示すれば、走査位置のずれの分だけ
走査対象が移動するのに要する時間を利用して、走査手
段から発生する走査用光の焦点位置を変化させることが
できる。このような焦点位置の制御が制御手段によって
行われることにより、次々と提示される走査対象の走査
を良好に行える。

【００２１】請求項５記載の光学式走査装置は、走査対
象との距離に応じた走査位置の変化方向が相互に異なる
ように設定された上記走査手段を複数個備え、上記制御
手段は、上記測距手段で検出される距離の変化の傾向に
基づいていずれかの走査手段を選択し、少なくともこの
選択された走査手段から発生される走査用光の焦点位置
を、上記測距手段の検出結果に基づいて変化させるもの
であることを特徴とする。

【００２２】この構成では、走査対象との距離による走
査位置の変化方向が相互に異なる複数の走査手段が備え
られている。そして、制御手段は、測距手段で検出され
る距離の変化の傾向に応じて、いずれかの走査手段を選
択し、その走査手段が発生する走査用光の焦点位置を変
更する。その結果、たとえば、走査対象までの距離の増
加／減少に応じて走査位置のずれを有効に利用すること
により、走査手段の焦点位置を走査対象までの距離に対
応させて変更できる。

【００２３】請求項６記載の光学式走査装置は、所定の
走査領域に提示される走査対象を走査用光で走査すると
ともに、上記走査用光の焦点位置を所定の応答時間で変
化させることができる複数の走査手段と、上記所定の走
査領域に上記走査対象が提示されるよりも上記応答時間
以上前に、上記走査手段と走査対象との距離を検出する
第１の測距手段と、この第１の測距手段による距離検出
よりも後のタイミングで上記走査手段と走査対象との距
離を検出する１個以上の第２の測距手段と、各走査手段
に上記第１の測距手段または上記第２の測距手段を対応
付け、いずれかの測距手段が検出する距離が変化したこ
とに応答して、その測距手段に対応付けられた走査手段
の走査用光の焦点位置を変更する制御手段とを含むこと
を特徴とする。

【００２４】この構成では、第１の測距手段の出力に基
づいて制御される走査手段が発生する走査用光の焦点位
置が始めに変更され、第２の測距手段の出力に基づいて
制御される走査手段が発生する走査用光の焦点位置が後
で変更される。第１の測距手段は、所定の走査領域に走
査対象が提示されるよりも焦点距離の変更に要する応答
時間以上前に距離を検出するから、走査領域に次々と走
査対象が提示されるときには、走査対象が提示される前
半の期間には第１の測距手段に対応した走査手段による
走査が良好に行われる。そして、走査対象が提示される
後半の期間には第２の測距手段に対応した走査手段によ
る走査が良好に行われる。その結果、請求項１記載の発
明と類似した動作が実現され、短時間間隔で走査領域に
提示される複数個の走査対象に対する走査を良好に行う
ことができる。

【００２５】請求項７記載の光学式走査装置は、所定の
走査用光を発生する複数の光源、この複数の光源からそ
れぞれ発生した上記走査用光で所定の走査領域に提示さ
れる走査対象を走査する手段、および上記各光源から発
生した走査用光の焦点位置を所定の応答時間でそれぞれ
変化させる手段を有する走査手段と、走査対象が上記走
査領域に提示されるよりも上記応答時間以上前に、上記
走査手段と走査対象との距離を検出する測距手段と、上
記測距手段が検出する距離が変化したことに応答して、
上記走査手段が備える１つまたは複数の光源を選択する
とともに、その光源から発生した走査用光の焦点位置を
上記測距手段における検出結果に基づいて設定する制御
手段とを含むことを特徴とする。

【００２６】この構成では、走査手段には複数個の光源
が備えられており、各光源から発生する走査用光によっ
て所定の走査領域が走査される。測距手段が走査手段と
走査対象との距離を検出すると、制御手段は、１つまた
は複数の光源を選択し、この光源からの走査用光の焦点
位置を制御する。もしも、或る走査対象の走査中に他の
走査対象までの距離が測距手段で選択されたときには、
別の光源を選択して、この光源からの走査用光の焦点位
置を後で検出された距離に対応させればよい。これによ
り、走査領域に次々と走査対象が提示される場合でも、
全ての走査対象に対する走査を良好に行える。

【００２７】請求項８記載の光学式走査装置は、上記選
択された光源を、当該走査対象が上記走査領域に提示さ
れた期間にのみ点灯させる光源制御手段をさらに含むこ
とを特徴とする。このようにすれば、走査対象は合焦状
態の走査用光のみで走査することができるから、走査対
象からの反射光などに基づく処理が良好に行えるととも
に、電力の節約にもなる。

【００２８】請求項９記載の光学式走査装置は、所定の
走査領域に提示される走査対象を走査用光で走査すると
ともに、上記走査用光の焦点位置を所定の応答時間で変
化させることができる複数の走査手段と、走査対象が上
記走査領域に提示されるよりも上記応答時間以上前に、
上記走査手段と走査対象との距離を検出する測距手段
と、上記測距手段が検出する距離が変化したことに応答
して、上記走査手段のいずれかを選択するとともに、こ
の走査手段の走査用光の焦点位置を上記測距手段におけ
る検出結果に基づいて設定する制御手段とを含むことを
特徴とする。

【００２９】この構成では、測距手段が検出する距離が
変化すると、制御手段は複数の走査手段のなかからいず
れかの走査手段を選択し、この選択された走査手段の走
査用光の焦点位置を変更させる。この構成によっても、
請求項７記載の構成と同様な作用が達成される。

【００３０】

【実施例】以下では、本発明の実施例を、添付図面を参
照して詳細に説明する。図１は本発明の第１実施例の光
学式走査装置が適用されたバーコード読取装置の基本的
な構成を示す概念図である。このバーコード読取装置
は、ベルトコンベア２０上を矢印Ｒ１方向に定速で搬送
される荷Ａ，Ｂの各上面に付されたバーコードを、その
搬送過程で読取るためのものである。

【００３１】ベルトコンベア２０の上方の所定の高さの
位置には、第１走査部５０Ａおよび第２走査部５０Ｂが
設けられている（ただし、図１では１つだけが図示され
ている。）。この一対の走査部５０Ａ，５０Ｂは、それ
ぞれ走査用光としてのレーザビームＬによってベルトコ
ンベア２０上を搬送される荷の上面を、所定の走査位置
ＳＰにおいて走査するものである。この走査は、たとえ
ば、ベルトコンベア２０による荷の搬送方向Ｒ１と直交
する方向（図１の紙面に垂直な方向）に沿って行われ、
走査部５０Ａ，５０Ｂはいずれも走査位置ＳＰに走査線
を形成する。このように本実施例では、走査対象として
の荷の上面が、ベルトコンベア２０による搬送動作によ
ってレーザビームＬの走査領域に次々と提示される。

【００３２】走査部５０Ａ，５０Ｂは、レーザビームＬ
の焦点位置を、ベルトコンベア２０の表面から所定の高
さまでの所定範囲ΔＨで、連続的にまたは段階的に変化
させることができるものである。走査部５０Ａ，５０Ｂ
は、それぞれの焦点位置を独立に制御することができる
構成となっており、各焦点位置は、制御部５１により制
御される。具体的には、走査部５０Ａおよび５０Ｂは、
半導体レーザ光源、この半導体レーザ光源からの光を集
光して平行光に近いレーザビームを形成する集光レン
ズ、および集光レンズからの光を反射するとともに反射
後のレーザビームの光路を刻々と変化させるポリゴンミ
ラーを含む光学系をそれぞれ備えている。そして、制御
部５１の制御のもとで、半導体レーザ光源と集光レンズ
との距離を変化させることによって、焦点位置が変化さ
せられる。

【００３３】荷Ａ，Ｂの搬送方向Ｒ１に関して走査位置
ＳＰよりも所定距離Ｄだけ上流側の所定の検出位置ＤＰ
には、ベルトコンベア２０によって搬送される荷の高さ
を検出して、その検出結果を制御部５１に与える高さ検
出部５２が備えられている。走査部５０Ａ，５０Ｂは所
定の高さに設置されているから、荷の高さは走査位置Ｓ
Ｐにおける走査部５０Ａ，５０Ｂから荷の上面に至るま
での高さに１対１に対応する。すなわち、高さ検出部５
２は荷の高さを検出することによって間接的に走査部５
０Ａ，５０Ｂから荷の上面に至る距離を検出することに
なり、測距手段として機能する。

【００３４】走査位置ＳＰと検出位置ＤＰとの間の距離
Ｄは、走査部５０Ａ，５０Ｂにおける焦点位置の変更に
要する応答時間（たとえば０．１秒）に基づいて定めら
れている。すなわち、検出位置ＤＰで荷の高さが検出さ
れてから、走査位置ＳＰに荷が搬送されるまでに要する
時間が、上記の応答時間以上になるように距離Ｄが設定
されている。この構成では、高さ検出部５２における高
さの検出は、走査部５０Ａ，５０Ｂの走査領域に荷の上
面が提示されるよりも上記の応答時間以上前に行われる
ことになる。

【００３５】レーザビームＬが走査位置ＳＰにおいて荷
の上面を走査すると、このときの反射光が図外の受光素
子で受光される。この受光素子の出力信号は適当なスラ
イスレベルで二値化され、バーコードに対応した二値信
号に変換される。この二値信号は図外の処理装置に与え
られ、バーコードを認識するための処理に供される。走
査部５０Ａ，５０Ｂから発生した光に対応した反射光を
分離して検出するには、たとえば、走査部５０Ａ，５０
Ｂから時分割的にレーザビームＬを発生させればよい。
この他にも、走査部５０Ａ，５０Ｂが発生するレーザビ
ームＬに異なる周波数で変調をかけ、受光素子の出力信
号から各周波数の信号を抽出する方法が採用されてもよ
い。また、走査部５０Ａ，５０Ｂから異なる波長のレー
ザビームを発生させ、光学的なフィルタを用いてそれぞ
れの光を分離して検出するようにしてもよい。

【００３６】図２は、高さ検出部５２の構成を簡略化し
て示す概念図である。高さ検出部５２はベルトコンベア
２０を挟んで対向するように立設された発光部５２Ａと
受光部５２Ｂとの対で構成されている。発光部５２Ａに
は、たとえば発光ダイオード（ＬＥＤ）などで構成され
た７個の発光素子７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ，７
１ｅ，７１ｆ，７１ｇ（以下、総称するときは「発光素
子７１」という。）が縦に一定間隔ごとに設けられてい
る。これらの発光素子７１は、受光部５２Ｂに向けて光
を発生する。受光部５２Ｂの発光部５２Ａに対向する側
面には、各発光素子７１から発光された光をそれぞれ受
光する７個の受光素子７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２
ｄ，７２ｅ，７２ｆ，７２ｇ（以下、総称するときは
「受光素子７２」という。）が一定間隔で配列されてい
る。

【００３７】この構成では、ベルトコンベア２０上にな
にもなければ、各発光素子７１から発光される光は全て
の受光素子７２で受光される。一方、ベルトコンベア２
０上に、図２に示されているように、荷Ａがある場合
は、発光素子７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄからの光
は受光素子７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄで受光され
るが、発光素子７１ｅ，７１ｆ，７１ｇからの光は荷Ａ
によって遮断されるので、受光素子７２ｅ，７２ｆ，７
２ｇは光を受光できない。このようにして、７個の受光
素子７２における光の検出状況に基づいて、ベルトコン
ベア２０上の荷の高さを８段階で検出できる。

【００３８】図３および図４は上述のバーコード読取装
置の動作を時間経過に従って説明するための図である。
この図３および図４では、相前後して搬送される荷Ａお
よび荷Ｂがほとんど間隔を開けずに搬送される場合が示
されている。さらに詳細に言えば、荷Ａ，Ｂの間隔Δが
極めて短いために（極端な場合には零でもよい。）、荷
Ａの後端が走査位置ＳＰを通過してから荷Ｂの前端が走
査位置ＳＰに達するまでに要する時間が走査部５０Ａ，
５０Ｂが焦点位置を適性な位置に変化させるために要す
る応答時間よりも短い場合が想定されている。

【００３９】制御部５１は、高さ検出部５２の出力に基
づき、先ず走査部５０Ａの焦点位置を、搬送されてくる
荷の高さに対応する位置に変化させる。そして、走査部
５０Ａの焦点位置を変化させた後一定時間（たとえば
０．３秒）が経過してから、走査部５０Ｂの焦点位置を
高さ検出部５２の検出結果に合致するように変化させ
る。

【００４０】次の表１には、図３および図４の各状態
と、走査部５０Ａ，５０Ｂの焦点位置およびバーコード
読取状況との関係が示されている。この表１において
は、高さ検出部５２における検出状況に対応して、ベル
トコンベア２０の表面の焦点位置は「０」と表され、荷
Ｂの表面の焦点位置は「２」と表され、荷Ａの表面の焦
点位置は「３」と表されている。

【００４１】

【表１】

【００４２】図３(a) の状態では、荷Ａ，Ｂは高さ検出
部５２よりも搬送方向Ｒ１に関して上流側に位置してい
る。このとき、走査部５０Ａ，５０Ｂの焦点位置は初期
位置である「０」に設定されている。

【００４３】荷Ａが検出位置ＤＰに達した図３(b) の状
態では、荷Ａの高さが高さ検出部５２により検出され、
その検出結果に対応した信号が制御部５１に入力され
る。これに応答して、制御部５１は走査部５０Ａに制御
信号を与え、この走査部５０Ａの焦点位置を「３」に切
り換える。このとき、走査部５０Ａの焦点位置は直ちに
変化するのではなく、一定の応答時間を要する。しか
し、検出位置ＤＰと走査位置ＳＰとの間は上述のように
距離Ｄだけ隔てられているから、上記の応答時間よりも
早く荷Ａが走査位置ＳＰに達することはない。

【００４４】したがって、荷Ａが走査位置ＳＰに達した
図３(c) の状態では、走査部５０Ａの焦点位置は荷Ａの
上面に対応した焦点位置「３」になっている。そのた
め、走査部５０Ａによって荷Ａの前端から後端までが走
査されれば、荷Ａの上面のいずれかの位置に形成された
バーコードは良好に読取られる。制御部５１は、走査部
５０Ａに焦点位置切換えのための制御信号を与えた後一
定時間が経過すると、走査部５０Ｂに焦点位置切換え制
御信号を与える。これにより走査部５０Ｂの焦点位置
は、一定の応答時間を有して、「０」から「３」に切り
換わる。これにより、荷Ｂが検出位置ＤＰに達する図３
(c) の状態に至る以前に、走査部５０Ｂの焦点位置は
「３」となる。

【００４５】高さ検出部５２が荷Ｂの高さを検出する
と、これに応答して、制御部５１は走査部５０Ａの焦点
位置を荷Ｂの上面に対応した焦点位置「２」に切り換え
るための制御信号を出力する。これにより、走査部５０
Ａの焦点位置は、「３」から「２」に変化していくこと
になる。このとき、図４(d) に示すように、荷Ａの後端
部近傍は走査位置ＳＰを通過中である。したがって、走
査部５０Ａによる走査によっては、荷Ａの後端部に形成
されたバーコードを読み取ることができない。しかし、
このとき、走査部５０Ｂの焦点位置は荷Ａの上面に対応
した焦点位置「３」に設定されているから、この走査部
５０Ｂによる走査によってバーコードの読取りが達成さ
れる。

【００４６】荷Ａ，Ｂがさらに搬送されて図４(e) の状
態に至ると、荷Ｂの上面の走査が開始される。このとき
走査部５０Ａの焦点位置は荷Ｂに対応した焦点位置
「２」に設定されており、走査部５０Ｂの焦点位置は
「３」から「２」への切換え過程にある。以上のように
本実施例によれば、荷が走査位置ＳＰに至るよりも焦点
位置の変更に要する応答時間以上前に荷の高さが検出さ
れ、荷が走査位置ＳＰに至った時点では走査部５０Ａの
焦点位置がその荷の上面に設定される。そして、走査部
５０Ａの焦点位置切換えよりも一定時間だけ遅れて走査
部５０Ｂの焦点位置が切り換えられる。そのため、次の
荷の走査のために走査部５０Ａの焦点位置が切り換えら
れても、その時点で走査位置ＳＰに存在している荷の走
査は走査部５０Ｂにより良好に行える。

【００４７】この結果、ベルトコンベア２０上を近接し
て荷が搬送される場合であっても、すべての荷の上面に
形成されたバーコードを確実に読取ることができる。し
たがって、荷の搬送効率およびバーコード読取処理効率
が格段に向上される。しかも、２つの走査部５０Ａ，５
０Ｂによって種々の大きさの荷に形成されたバーコード
を良好に走査できるから、焦点位置ごとに多数のビーム
出射手段を用いる上述の先行技術とは異なり、構成が簡
単である。したがって、光学的設定が困難になることも
なく、コストが過度に増加することもない。

【００４８】図５は本発明の第２実施例の光学式走査装
置が適用されたバーコード読取装置の構成を示す概念図
である。この図５において上記の図１に示された各部に
対応する部分には同一の参照符号を付して示す。本実施
例では、第１走査部５０Ａは、高さ検出部５２による検
出位置ＤＰに近接した走査位置ＳＰ１をレーザビームＬ
１で走査する。そして、第２走査部５０Ｂは走査位置Ｓ
Ｐ１よりも搬送方向Ｒ１の下流側の走査位置ＳＰ２をレ
ーザビームＬ２で走査する。

【００４９】検出位置ＤＰと走査位置ＳＰ２との間は、
所定距離Ｄ１だけ隔てられている。この距離Ｄ１は、検
出位置ＤＰから走査位置ＳＰ２までの荷の搬送に要する
時間が、第１および第２走査部５０Ａ，５０Ｂにおける
焦点位置の変更に要する応答時間以上となるように定め
られている。すなわち、高さ検出部５２は、走査位置Ｓ
Ｐ２に荷が提示されるよりも上記の応答時間以上前に荷
の高さを検出する。また、走査位置ＳＰ１は検出位置Ｄ
Ｐに近接しているから、高さ検出部５２は、走査位置Ｓ
Ｐ１に荷が提示される直前に荷の高さを検出することに
なる。

【００５０】高さ検出部５２が荷の高さを検出すると、
その検出結果を表す信号が制御部５１に入力される。こ
れに応答して、制御部５１は、第１走査部５０Ａおよび
第２走査部５０Ｂの焦点位置を高さ検出部５２での検出
結果に対応した位置に切り換える。すなわち、本実施例
では、２つの高さ検出部５０Ａ，５０Ｂの焦点位置が同
時に切り換えられる。

【００５１】図６は時間経過に従って動作を説明するた
めの図である。ベルトコンベア２０によって荷Ａ，Ｂが
搬送方向Ｒ１に定速で搬送され、図６(a) に示すよう
に、荷Ａの前端が検出位置ＤＰに達すると、高さ検出部
５２は荷Ａの高さを表す信号を制御部５１に与える。こ
の時点では、走査部５０Ａ，５０Ｂの焦点位置は、ベル
トコンベア２０の表面に対応した焦点位置「０」に設定
されている。

【００５２】高さ検出部５２の出力信号を受けた制御部
５１は、走査部５０Ａ，５０Ｂの焦点位置を「０」から
「３」に変化させる。このとき、走査部５０Ａ，５０Ｂ
の焦点位置は一定の応答時間で焦点位置「３」に変化す
る。この応答時間のために、走査位置ＳＰ１を走査する
走査部５０Ａの焦点位置が「３」に設定されるときに
は、既に、荷Ａの前端部近傍の部分は走査位置ＳＰ１を
通過してしまっている。すなわち、もしも、荷Ａの前端
部近傍にバーコードが形成されていると、走査部５０Ａ
による走査によっては、そのバーコードの読取が行えな
いおそれがある。

【００５３】しかし、走査位置ＳＰ１よりも搬送方向Ｒ
１の下流側にある走査位置ＳＰ２に荷Ａの前端が達した
図６(b) の状態では、走査部５０Ａ，５０Ｂの焦点位置
は荷Ａの上面に対応した焦点位置「３」に変化してい
る。なぜなら、検出位置ＤＰと走査位置ＳＰ２との間の
距離Ｄ１は上記のように充分に長く設定されているから
である。したがって、もしも、荷Ａの前端部近傍にバー
コードが形成されていれば、このバーコードは走査部５
０Ｂによる走査に基づいて良好に読取られる。また、バ
ーコードが荷の中央部から後端付近に至る領域に形成さ
れている場合には、このバーコードは、走査部５０Ａに
よる走査に基づいて読取ることができる。

【００５４】荷Ａ，Ｂがさらに搬送されて、図６(c) の
状態に至ると、高さ検出部５２は荷Ｂの高さ検出する。
これにより、制御部５１は、走査部５０Ａ，５０Ｂの焦
点位置を同時に変化させる。すなわち、焦点位置は荷Ａ
の上面に対応した焦点位置「３」から荷Ｂの上面に対応
した焦点位置「２」に切り換えられる。この切換えが走
査部５０Ｂによって荷Ａの上面が走査されている期間
（図６(d) 参照。）に行われても問題はない。なぜな
ら、荷Ａの中央部から後端部近傍に至る領域に関するバ
ーコード読取処理は、走査部５０Ａの走査によって既に
完了しているからである。

【００５５】以上のように本実施例では、第１走査部５
０Ａは高さ検出部５２に近接した走査位置ＳＰ１におい
てベルトコンベア２０により搬送される荷の上面を走査
し、第２の走査部５０Ｂは検出位置ＤＰから所定距離Ｄ
１を隔てた走査位置ＳＰ２において荷の上面を走査す
る。これにより、荷の前端部分に形成されたバーコード
は走査部５０Ｂの走査に基づいて良好に読取ることがで
き、荷の中央部から後端部に至る領域に形成されたバー
コードは走査部５０Ａの走査に基づいて読取ることがで
きる。これにより、荷Ａ，Ｂがほとんど間隔を開けずに
搬送される場合であっても、荷の上面のいずれかの位置
に形成されたバーコードを良好に読取ることができる。
しかも、２つの走査部５０Ａ，５０Ｂを用いているに過
ぎないから、構成が複雑になることもない。

【００５６】図７は本発明の第３実施例の光学式走査装
置が適用されたバーコード読取装置の構成を示す概念図
である。この図７において上記の図５に示された各部に
対応する部分には同一の参照符号を付して示す。上述の
第１および第２実施例では、第１および第２走査部５０
Ａ，５０Ｂは、ベルトコンベア２０の表面にほぼ垂直な
方向にレーザビームを発生しているのに対して、本実施
例では、第１および第２走査部５０Ａ，５０Ｂは、ベル
トコンベア２０に対して傾斜した方向にレーザビームＬ
１，Ｌ２を出射する。

【００５７】さらに詳細に説明すると、第１走査部５０
Ａは、ベルトコンベア２０の表面に向けて、搬送方向Ｒ
１の下流側を見下ろすようにレーザビームＬ１を発生さ
せる。また、第２走査部５０Ｂは、ベルトコンベア２０
の表面に向けて、搬送方向Ｒ１の上流側を見下ろすよう
にレーザビームＬ２を発生させる。その結果、高さの高
い荷Ａに対する第１走査部５０Ａの走査位置Ｓ１１は、
高さの低い荷Ｂに対する第１走査部５０Ａの走査位置Ｓ
１２よりも搬送方向Ｒ１の下流側に距離Δ１だけずれる
ことになる。逆に、第２走査部５０Ｂに関しては、高さ
の高い荷Ａに対する走査位置Ｓ２１は、高さの低い荷Ｂ
に対する走査位置Ｓ２２よりも搬送方向Ｒ２の上流側に
距離Δ２（たとえばΔ１＝Δ２）だけずれることにな
る。距離Δ１，Δ２は、これらの距離を荷が搬送される
のに要する時間が、走査部５０Ａ，５０Ｂにおける焦点
位置変更に要する応答時間よりも長くなるように設定さ
れている。換言すれば、そのような条件を満たす距離Δ
１，Δ２が得られるように、ベルトコンベア２０の表面
に対するレーザビームＬ１，Ｌ２の傾斜角が設定されて
いる。

【００５８】本実施例では、制御部５１は、２つの荷が
連続的に搬送される場合に、高さ検出部５２で検出され
る荷の高さが「高」→「低」と変化するか、「低」→
「高」と変化するかに基づき、走査部５０Ａ，５０Ｂの
いずれかを選択する。そして、選択された走査部を、後
から搬送される荷のバーコードを読取るために用いる。
図８および図９を参照して具体的に説明する。

【００５９】図８は、荷Ａが先に搬送され荷Ｂが後から
搬送されてきた場合を示している。この場合には、後か
ら搬送されてくる荷Ｂの上面に形成されたバーコードは
第１走査部５０Ａによる走査に基づいて読取られる。す
なわち、先ず、図８(a) に示すように、高さ検出部５２
による高さ検出が行われる検出位置ＤＰに荷Ａが達する
と、制御部５１は、走査部５０Ａ，５０Ｂに対して焦点
位置を荷Ａの高さに対応した焦点位置「３」に変更させ
るための制御信号を与える。これにより、荷Ａの前端が
走査位置Ｓ１１に達する図８(b) の状態に至る以前に、
走査部５０Ａ，５０Ｂの焦点位置は「３」に設定され
る。

【００６０】その後、図８(b) に示すように、荷Ｂが検
出位置ＤＰに達し、この荷Ｂの高さを表す信号が制御部
５１に入力される。このとき、制御部５１は、荷の高さ
が「高」→「低」に変化したことを認識して、第１走査
部５０Ａを荷Ｂの読取のために用いることを決定する。
さらに、制御部５１は、第１走査部５０Ａの焦点位置を
荷Ｂに対応した焦点位置「２」に切り換えるための制御
信号を出力するタイミングを演算する。

【００６１】そして、制御部５１は、荷Ａの後端が走査
位置Ｓ１１を通過するタイミング（図８(c) の状態）
で、焦点位置を「２」に切り換えるための制御信号を第
１走査部５０Ａおよび第２走査部５０Ｂに与える。これ
により、荷Ｂの前端が走査位置Ｓ１１よりも下流側の走
査位置Ｓ１２に達した図８(d) の状態に至った時点で
は、第１走査部５０Ａの焦点位置は焦点位置「２」に設
定されている。

【００６２】このようにして、荷Ａに対する走査は第１
および第２走査部５０Ａ，５０Ｂで良好に行え、荷Ｂに
対する走査は第１走査部５０Ａによって良好に行える。
なお、たとえば、第２走査部５０Ｂによる荷Ａの走査が
完了した時点で第２走査部５０Ｂの光源を消灯して、第
１走査部５０Ａのみによって荷Ｂの走査を行ってもよ
い。しかし、読取を確実に行うためには、第１走査部５
０Ａの焦点位置を切り換える際に、第２走査部５０Ｂの
焦点位置も同時に切り換え、この第２走査部５０Ｂによ
る走査を併用することが好ましい。

【００６３】次に、荷Ｂが先に搬送され、荷Ａが後から
搬送される場合の動作を図９を参照して詳細に説明す
る。荷Ｂが検出位置ＤＰに達した時点（図９(a) の状
態）で、制御部５１は第１および第２走査部５０Ａ，５
０Ｂの焦点位置を荷Ｂの上面に対応した焦点位置「２」
に切り換えるための制御信号を走査部５０Ａ，５０Ｂの
両方に与える。そして、図９(b) に示すように、荷Ａが
検出位置ＤＰに達すると、制御部５１は、荷の高さが
「低」→「高」に変化したことを認識して、第２走査部
５０Ｂを荷Ａの読取のために用いることを決定する。さ
らに、制御部５１は、第２走査部５０Ｂの焦点位置を荷
Ａに対応した焦点位置「３」に切り換えるための制御信
号を出力するタイミングを演算する。

【００６４】さらに、制御部５１は、図９(c) に示すよ
うに、荷Ｂの後端が走査位置Ｓ２１を通過したタイミン
グで、焦点位置を焦点位置「３」に切り換えるための制
御信号を第１走査部５０Ａおよび第２走査部５０Ｂに与
える。これにより、荷Ａの前端が走査位置Ｓ２１よりも
下流側の走査位置Ｓ２２に達した図９(d) の状態に至っ
た時点では、第２走査部５０Ｂの焦点位置は焦点位置
「３」に設定されている。

【００６５】その結果、荷Ａの上面に形成されたバーコ
ードは、第２走査部５０Ｂによる走査に基づいて良好に
読取ることができる。なお、たとえば、第１走査部５０
Ａによる荷Ａの走査が完了した時点で第１走査部５０Ａ
の光源を消灯して、第２走査部５０Ｂのみによって荷Ａ
の走査を行ってもよいことは、荷Ａが先に搬送される場
合と同様である。

【００６６】このようにして本実施例によれば、第１お
よび第２走査部５０Ａ，５０Ｂからベルトコンベア２０
の表面に対して傾斜した方向に向けてレーザビームＬ
１，Ｌ２を発生させ、各レーザビームＬ１，Ｌ２によっ
て荷が走査されるときの走査位置が荷の高さによって異
なることを利用して、焦点位置の変更に要する応答時間
を吸収している。その結果、近接して搬送される荷の各
上面に形成されたバーコードの読み落としが生じること
がない。

【００６７】なお、本実施例では、高さ検出部５２にお
いて荷の高さが検出されたタイミングに基づいて、第１
および第２走査部５０Ａ，５０Ｂの焦点位置を変更する
タイミングが演算により求められている。具体的には、
制御部５１では、ベルトコンベア２０による荷の搬送速
度に基づき、高さ検出部５２の検出出力が変化してから
焦点位置を変更するための制御信号を出力するまでの時
間が求められる。したがって、ベルトコンベア２０によ
る搬送誤差などを考慮すると、必ずしも適正なタイミン
グで制御信号が出力されるとは限らない。そこで、上記
の実施例を変形して、図１０に示す構成が採用されても
よい。

【００６８】すなわち、ベルトコンベア２０による荷の
搬送方向Ｒ１に沿って、荷の位置を検出するための位置
検出部３０が設けられる。この位置検出部３０は、たと
えば上記の高さ検出部５２と同様な構成をベルトコンベ
ア２０に沿って横に寝かせた構成により実現される。こ
の位置検出部３０の出力信号は制御部５１に与えられ
る。

【００６９】制御部５１は、高さ検出部５２で検出され
る荷の高さが変化すると、第１走査部５０Ａまたは第２
走査部５０Ｂを選択し、さらに、位置検出部３０の出力
に基づいて、先に搬送される荷の後端位置を監視する。
そして、この後端位置が走査部５０Ａまたは５０Ｂによ
る走査位置を通過したことに応答して、走査部５０Ａお
よび５０Ｂの焦点位置を後から搬送される荷に対応した
焦点位置に切り換える。たとえば、荷Ａが先に搬送さ
れ、荷Ｂが後で搬送される場合には、後から搬送される
荷Ｂを走査するために走査部５０Ａが選択される。この
場合には、荷Ａの後端が走査位置Ｓ１１を通過したこと
が位置検出部３０で検出されたタイミングで、焦点位置
が荷Ｂに対応した焦点位置「２」に切り換えられること
になる。

【００７０】このように、荷の位置を検出し、その検出
結果に基づいて焦点位置を変更すれば、各荷の上面に形
成されたバーコードの読取を一層確実に行える。図１１
は本発明の第４実施例の光学式走査装置が適用されたバ
ーコード読取装置の構成を示す概念図である。この図１
１において、上述の図１に示された各部に対応する部分
には同一の参照符号を付して示す。

【００７１】本実施例では、高さ検出部５２よりも搬送
方向Ｒ１の下流側の位置に別の高さ検出部５３が設けら
れている。この高さ検出部５３は、高さ検出部５２と同
様な構成を有しており、高さ検出部５２から所定距離Ｄ
２だけ隔てて配置されている。制御部５２は、第１の測
距手段に相当する高さ検出部５２の出力信号に基づいて
第１走査部５０Ａの焦点位置を制御し、第２の測距手段
に相当する高さ検出部５３の出力信号に基づいて第２走
査部５０Ｂの焦点位置を制御する。

【００７２】この構成では、ベルトコンベア２０による
荷の搬送速度は一定であるので、第２走査部５０Ｂの焦
点位置は、第１走査部５０Ａにおける焦点位置の切換え
から一定時間だけ遅れて切り換わることになる。その結
果、図１に示された第１実施例と同様な作用および効果
が達成される。図１２は本発明の第５実施例の光学式走
査装置が適用されたバーコード読取装置の構成を示す概
念図である。図１２において、上記の図１に示された各
部に対応する部分には同一の参照符号を付して示す。本
実施例では、２つの光源部４１，４２を備えた１つの走
査部４５によってベルトコンベア２０上を搬送される荷
の上面のバーコードが走査される。

【００７３】光源部４１，４２は、それぞれ、半導体レ
ーザ光源、このレーザ光源から発生した光を集光してレ
ーザビームＬを形成する集光レンズ、この集光レンズと
半導体レーザ光源との間の距離を変化させるレンズ駆動
手段とを含む。そして、走査部４５には、光源部４１，
４２から発生されたレーザビームＬをベルトコンベア２
０に向けて反射するポリゴンミラー、およびこのポリゴ
ンミラーを回転させるモータなどの駆動手段が備えられ
ている。すなわち、光源部４１，４２から発生したレー
ザビームＬは、共通にポリゴンミラーに入射し、このポ
リゴンミラーの回転によって光路を刻々と変えられるこ
とにより、走査位置ＳＰにおいて、荷の上面に形成され
たバーコードを走査する。

【００７４】制御部５１は、上記の光源部４１，４２を
制御し、半導体レーザ光源をオン／オフするとともに、
レンズ駆動手段を駆動制御して各光源部４１，４２から
のレーザビームの焦点位置を変化させる。すなわち、制
御部５１は、制御手段および光源制御手段として機能す
る。たとえば、荷Ａ，Ｂが近接した状態で搬送される場
合を想定する。先ず、荷Ａが高さ検出部５２で検出され
ると、制御部５１は、光源部４１のレンズ駆動手段を制
御して、この光源部４１から発生されるレーザビームの
焦点位置を荷Ａに対応した焦点位置「３」に切り換え
る。高さ検出部５２が荷の高さを検出する検出位置ＤＰ
と走査位置ＳＰとの間は、一定距離Ｄだけ隔てられてい
るから、荷Ａの前端部が走査位置ＳＰに達する時点で
は、焦点位置の切換えは完了している。

【００７５】荷Ａが走査位置ＳＰに達するよりも早く、
制御部５１は光源部４１の半導体レーザ光源を点灯させ
る。その結果、荷Ａの上面に形成されたバーコードは、
光源部４１から発生されたレーザビームＬによる走査を
受けて読取られることになる。一方、荷Ｂが高さ検出部
５２に達すると、制御部５１は、光源部４１はそのまま
の状態に保ち、光源部４２のレンズ駆動手段を制御し
て、この光源部４２が発するレーザビームの焦点位置を
荷Ｂに対応した焦点位置「２」に変化させる。ただし、
このときには、光源部４２の半導体レーザ光源は消灯状
態とされている。

【００７６】荷Ｂが走査位置ＳＰに達すると、制御部５
１は、光源部４１の半導体レーザ光源を消灯させ、光源
部４２の半導体レーザ光源を点灯させる。これにより、
荷Ｂの上面に形成されたバーコードは、光源部４２から
発生したレーザビームによる走査を受けて読取られる。
このように、本実施例では、検出位置ＤＰを通過する荷
の高さに対応して、交互に光源部４１，４２のレンズ駆
動手段が制御され、各荷が走査位置ＳＰに達する以前
に、いずれかの光源部４１，４２からのレーザビームＬ
の焦点位置が高さ検出部５２における検出結果に合致さ
せられる。そして、いずれか合焦状態の光源部４１，４
２の半導体レーザ光源が選択的に駆動される。

【００７７】このようにして、本実施例においても、簡
単な構成で、しかも近接して搬送される荷に形成された
各バーコードを良好に読取ることができる。また、光源
部４１，４２の半導体レーザ光源は、いずれか一方のみ
が点灯されるので、荷の上面からの反射光に基づくバー
コード認識処理が容易であるとともに、消費電力が低減
される。

【００７８】なお、本実施例では、１つの走査部４５が
２つの光源部４１，４２を有している構成について説明
したが、２つの走査部を高さ検出部５２の出力に基づい
て選択的に用いるようにしてもよい。すなわち、高さ検
出部５２が検出する高さが変化したときにいずれか一方
の走査部の焦点位置をその高さに合わせる。そして、高
さ検出部５２が再び高さの変化を検出したときには、他
方の走査部の焦点位置をその検出された高さに合わせれ
ばよい。このようにして、２つの走査部の焦点位置を高
さ検出部５２が検出する高さが変化するたびに、交互に
変化させることによって、近接して搬送されてくる荷の
各上面に形成されたバーコードを確実に読取ることがで
きる。

【００７９】本発明の実施例の説明は以上のとおりであ
るが、本発明は上記の実施例に限定されるものではな
い。たとえば、上記の実施例では、焦点位置の変更は、
半導体レーザ光源と集光レンズとの間の距離を変化させ
ることにより達成されているが、半導体レーザ光源と集
光レンズとの位置関係は変化させずに、集光レンズから
走査対象に至る光路長を変更させる構成が採用されても
よい（特開平４−２５０５８５号公報参照。）。

【００８０】また、上記の実施例では、レーザビームの
光路を変化させるためにポリゴンミラーが用いられてい
るが、定速で回転する単面鏡やプリズム、所定の軸線ま
わりに往復回動運動をする鏡などが用いられてもよい。
さらに、上記の第１乃至第４実施例では、２つの走査部
は、それぞれ、半導体レーザ光源、この光源からのレー
ザ光を集光してレーザビームを形成する集光レンズ、お
よびポリゴンミラーを有しているが、ポリゴンミラーを
２つの光源からのレーザビームに対して共通に用いるよ
うにしてもよい。

【００８１】また、上記の実施例では、走査部による荷
の走査は、搬送方向Ｒ１に対して直交する方向に行われ
ることとされているが、たとえば、荷の上面に所定角度
ずつ方向が異なる複数の走査線が形成されるような走査
が行われてもよい。また、上記の第１実施例および第４
実施例では、２つの走査部が同一の位置で荷の上面を走
査することとされているが、この２つの走査部による走
査位置は全く同一である必要はなく、搬送方向Ｒ１に沿
う方向や搬送方向Ｒ１に交差する方向にずれていてもよ
い。また、走査方向が異なっていてもよい。第４実施例
における２つの光源部から発生されるレーザビームによ
る走査に関しても同様である。

【００８２】さらに、上記の第１乃至第４実施例では、
走査部が２つ用いられているが、３個以上の走査部が用
いられてもよい。たとえば、第１実施例の場合であれ
ば、３個以上の走査部における焦点位置を所定の時間間
隔で順に変化させればよい。また、第２実施例の場合で
あれば、３個以上の走査部を走査位置が搬送方向Ｒ１に
沿って異なるように配置すればよい。また、第３実施例
の場合であれば、たとえば、走査部５０Ａ，５０Ｂの走
査位置よりも搬送方向Ｒ１の下流側に走査位置を設定し
た走査部をさらに設けてもよい。さらに、第４実施例の
場合には、３個以上の走査部に対応して、各走査部の焦
点位置を変更するタイミングを与える３個以上の高さ検
出部を設ければよい。同様に、第５実施例では、３個以
上の光源部を用い、いずれかの光源部を選択して高さ検
出部５２の出力に合わせて焦点位置を変化させるように
してもよい。

【００８３】また、上記の実施例では、レーザビームの
光路を刻々と変化させ、バーコードの走査が高速に行わ
れる場合について説明したが、ベルトコンベアに向けて
一定の光路に沿ってレーザビームを照射する点光源を用
い、荷の搬送によって点光源の照射位置とバーコードと
の相対位置が変化することを利用して、このバーコード
の走査を行うようにしてもよい。すなわち、走査手段
は、走査対象の走査を積極的に行うためのポリゴンミラ
ーなどを有している必要はない。

【００８４】さらに、上記の第１および第２実施例で
は、高さ検出部５２の検出結果に応答して直ちにレーザ
ビームの焦点位置を切り換えているが、たとえば図１０
に示された構成と類似の構成によって荷の位置を検出
し、所定位置まで荷が搬送された時点で焦点位置を切り
換えるようにしてもよい。この場合には、高さ検出部５
２と走査位置ＳＰとの位置関係を厳密に設定する必要が
なくなる。

【００８５】また、上記の実施例では、発光素子と受光
素子との組合せによって荷の高さを検出し、これにより
荷の上面と走査部との距離を間接的に検出しているが、
この構成に代えて、荷の上面に向けて超音波を発生し、
荷の上面で反射した超音波が戻るまでの時間を測定する
ことにより走査部と荷の上面との間の距離を検出するよ
うにしてもよい。

【００８６】さらに、上記の実施例では、荷の上面が走
査されているが、荷の側面にバーコードが形成される場
合には、ベルトコンベアの側部に走査部を設け、この走
査部から荷の側面に向けてレーザビームを発生する構成
とすればよい。また、上記の実施例では、ベルトコンベ
アによって搬送される荷の表面に形成されたバーコード
を、ベルトコンベアの上方に固定設置した走査部で走査
する構成が採用されている。しかし、本発明は、手持ち
可能な筐体からレーザビームを発生させて、このレーザ
ビームによってバーコードなどを走査する構成に対して
も適用可能である。この場合には、操作者が筐体を動か
して走査領域を変化させることで、この走査領域に走査
対象を提示させることができる。

【００８７】また、上記の実施例では、バーコードの読
取が行われる場合について説明したが、本発明はバーコ
ード以外にも文字や記号を光学的に走査して読取る場合
にも容易に応用することができる。また、記号の読取以
外にも、光による走査が行われる任意の構成に適用する
ことができる。その他、本発明の要旨を変更しない範囲
て種々の設計変更を施すことができる。

【００８８】

【発明の効果】以上のように本発明の光学式走査装置に
よれば、短時間間隔で走査領域に提示される走査対象に
対する走査を良好に行うことができる。しかも、走査用
光の焦点位置の調整と、複数の走査手段による走査対象
の走査とを併用したことにより、必要な走査手段の数を
少なく抑えることができる。そのため、光学的な構成を
簡単にすることができ、光学的な設計が容易となるう
え、コストの低減にも寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の光学式走査装置を適用し
たバーコード読取装置の構成を示す概念図である。

【図２】高さ検出部の構成を示す簡略図である。

【図３】バーコード読取動作を示す図である。

【図４】バーコード読取動作を示す図である。

【図５】本発明の第２実施例の光学式走査装置を適用し
たバーコード読取装置の構成を示す概念図である。

【図６】バーコード読取動作を示す図である。

【図７】本発明の第３実施例の光学式走査装置を適用し
たバーコード読取装置の構成を示す概念図である。

【図８】バーコード読取動作を示す図である。

【図９】バーコード読取動作を示す図である。

【図１０】上記第３実施例の変形例の構成を示す概念図
である。

【図１１】本発明の第４実施例の光学式走査装置を適用
したバーコード読取装置の構成を示す概念図である。

【図１２】本発明の第５実施例の光学式走査装置を適用
したバーコード読取装置の構成を示す概念図である。

【図１３】焦点位置を変化させるための従来技術を示す
概念図である。

【符号の説明】

２０ベルトコンベア５０Ａ第１走査部５０Ｂ第２走査部５１制御部５２高さ検出部５３高さ検出部４１光源部４２光源部４５走査部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の走査領域に提示される走査対象を走
査用光で走査するとともに、上記走査用光の焦点位置を
所定の応答時間で変化させることができる複数の走査手
段と、走査対象が上記走査領域に提示されるよりも上記応答時
間以上前に、上記走査手段と走査対象との距離を検出す
る測距手段と、この測距手段が検出する距離が変化したことに応答し
て、上記複数の走査手段の走査用光の各焦点位置を、所
定の時間間隔で上記測距手段の検出結果に対応した位置
に順次変更する制御手段とを含むことを特徴とする光学
式走査装置。
【請求項２】相互に位置をずらして設定された複数の走
査領域にそれぞれ対応して設けられ、上記複数の走査領
域に順に提示される走査対象を走査用光でそれぞれ走査
するとともに、上記走査用光の焦点位置を所定の応答時
間で変化させることができる複数の走査手段と、上記複数の走査領域のうちの２番目以降に走査対象が提
示される所定の走査領域に走査対象が提示されるよりも
上記応答時間以上前に、上記走査手段と走査対象との距
離を検出する測距手段と、この測距手段が検出した距離が変化したことに応答し
て、上記複数の走査手段の走査用光の各焦点位置を、上
記測距手段の検出結果に対応した位置に変更する制御手
段とを含むことを特徴とする光学式走査装置。
【請求項３】上記測距手段は、上記複数の走査領域のう
ちの最初に走査対象が提示される所定の走査領域に走査
対象が提示される直前に、上記走査手段と走査対象との
距離を検出するものであることを特徴とする請求項２記
載の光学式走査装置。
【請求項４】所定の走査領域に提示される走査対象を走
査用光で走査するとともに、上記走査用光の焦点位置を
所定の応答時間で変化させることができ、走査対象との
距離に応じて上記走査用光による走査対象の走査位置が
所定方向に変化する走査手段と、走査対象が上記走査領域に提示されるよりも上記応答時
間以上前に、上記走査手段と走査対象との距離を検出す
る測距手段と、この測距手段が検出する距離が変化したことに応答し
て、走査対象と上記走査位置との相対的な位置関係に基
づいて設定されたタイミングで上記走査手段の走査用光
の焦点位置を上記測距手段の検出結果に対応した位置に
変更する制御手段とを含むことを特徴とする光学式走査
装置。
【請求項５】走査対象との距離に応じた走査位置の変化
方向が相互に異なるように設定された上記走査手段を複
数個備え、上記制御手段は、上記測距手段で検出される距離の変化
の傾向に基づいていずれかの走査手段を選択し、少なく
ともこの選択された走査手段から発生される走査用光の
焦点位置を、上記測距手段の検出結果に基づいて変化さ
せるものであることを特徴とする請求項４記載の光学式
走査装置。
【請求項６】所定の走査領域に提示される走査対象を走
査用光で走査するとともに、上記走査用光の焦点位置を
所定の応答時間で変化させることができる複数の走査手
段と、上記所定の走査領域に上記走査対象が提示されるよりも
上記応答時間以上前に、上記走査手段と走査対象との距
離を検出する第１の測距手段と、この第１の測距手段による距離検出よりも後のタイミン
グで上記走査手段と走査対象との距離を検出する１個以
上の第２の測距手段と、各走査手段に上記第１の測距手段または上記第２の測距
手段を対応付け、いずれかの測距手段が検出する距離が
変化したことに応答して、その測距手段に対応付けられ
た走査手段の走査用光の焦点位置を変更する制御手段と
を含むことを特徴とする光学式走査装置。
【請求項７】所定の走査用光を発生する複数の光源、こ
の複数の光源からそれぞれ発生した上記走査用光で所定
の走査領域に提示される走査対象を走査する手段、およ
び上記各光源から発生した走査用光の焦点位置を所定の
応答時間でそれぞれ変化させる手段を有する走査手段
と、走査対象が上記走査領域に提示されるよりも上記応答時
間以上前に、上記走査手段と走査対象との距離を検出す
る測距手段と、上記測距手段が検出する距離が変化したことに応答し
て、上記走査手段が備える１つまたは複数の光源を選択
するとともに、その光源から発生した走査用光の焦点位
置を上記測距手段における検出結果に基づいて設定する
制御手段とを含むことを特徴とする光学式走査装置。
【請求項８】上記選択された光源を、当該走査対象が上
記走査領域に提示された期間にのみ点灯させる光源制御
手段をさらに含むことを特徴とする請求項７記載の光学
式走査装置。
【請求項９】所定の走査領域に提示される走査対象を走
査用光で走査するとともに、上記走査用光の焦点位置を
所定の応答時間で変化させることができる複数の走査手
段と、走査対象が上記走査領域に提示されるよりも上記応答時
間以上前に、上記走査手段と走査対象との距離を検出す
る測距手段と、上記測距手段が検出する距離が変化したことに応答し
て、上記走査手段のいずれかを選択するとともに、この
走査手段の走査用光の焦点位置を上記測距手段における
検出結果に基づいて設定する制御手段とを含むことを特
徴とする光学式走査装置。