JPH03257689A - Variable focal position bar code reader - Google Patents
Variable focal position bar code readerInfo
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- JPH03257689A JPH03257689A JP2056951A JP5695190A JPH03257689A JP H03257689 A JPH03257689 A JP H03257689A JP 2056951 A JP2056951 A JP 2056951A JP 5695190 A JP5695190 A JP 5695190A JP H03257689 A JPH03257689 A JP H03257689A
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- reading range
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
焦点位置を可変して読み取り範囲を拡大する焦点位置可
変型バーコードリーダに関し、投影レンズの前方に透明
な板厚／屈折率の異なる複数の板を配置してこれを回転
して焦点位置を可変し、ビームの最も細く絞られる位置
を可変して読み取り範囲を拡大することを目的とし、ビ
ームをバーコードの読み取り範囲に投影する投影レンズ
と、この投影レンズの前方に透明な板厚をあるいは／お
よび屈折率ｎの異なる複数の板を配置して回転可能にし
た焦点位置可変装置とを備え、この焦点位置可変装置を
回転させてビームの最も細い位置と投影レンズとの間の
見掛は上の距離を可変し、当該投影レンズによって投影
する読み取り範囲を拡大するように構成する。[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding a variable focal position barcode reader that expands the reading range by varying the focal position, a plurality of transparent plates with different thicknesses/refractive indexes are arranged in front of a projection lens. A projection lens that projects the beam onto the barcode reading range with the aim of expanding the reading range by rotating the focal point and changing the narrowest point of the beam, and this projection lens. A variable focus position device is provided with a rotatable focal position variable device in which a transparent plate thickness and/or a plurality of plates with different refractive indexes n are arranged in front of the beam, and the focus position variable device is rotated to adjust the beam to the narrowest position. The configuration is such that the apparent distance between the projection lens and the projection lens is varied to expand the reading range projected by the projection lens.
本発明は、焦点位置を可変して読み取り範囲を拡大する
焦点位置可変型バーコードリーダに関するものである。The present invention relates to a variable focus barcode reader that expands the reading range by varying the focus position.
Ｃ従来の技術と発明が解決しようとする課題〕従来、レ
ーザ光源から放射したビームをポリゴンミラーで走査し
た走査ビームを商品などに添付したバーコードに出射し
、反射して戻ってきた光を電気信号に変換して当該バー
コードを読み取るバーコードリーダがある。このバーコ
ードリーダは、投影レンズによって商品に添付したバー
コードを読み取るに都合のよい位置で走査ビームのビー
ム径が最も細くなるようにしている。この際、投影レン
ズの焦点距離は固定であり、予め設定した１箇所の位置
にしか走査ビームのビーム径を細く絞ることができず、
このビーム径を細く絞った位置を中心に所定の範囲（読
み取り範囲〉内のバーコードしか読み取れない、このた
め、商品の形状、大きさ、重さなどによって読み取り範
囲内に運ぶことができない場合、バーコードを読み取り
得ないという問題があった。C. Prior art and problems to be solved by the invention] Conventionally, a beam emitted from a laser light source is scanned by a polygon mirror, and the scanning beam is emitted onto a bar code attached to a product, etc., and the reflected light is used to generate electricity. There is a barcode reader that converts the barcode into a signal and reads the barcode. In this barcode reader, the beam diameter of the scanning beam is made narrowest at a convenient position for reading a barcode attached to a product using a projection lens. At this time, the focal length of the projection lens is fixed, and the beam diameter of the scanning beam can only be narrowed to one preset position.
Barcodes can only be read within a predetermined range (reading range) centered around the narrow beam diameter.For this reason, if the product cannot be carried within the reading range due to its shape, size, weight, etc. There was a problem that the barcode could not be read.
本発明は、投影レンズの前方に透明な板厚／屈折率の異
なる複数の板を配置してこれを回転して焦点位置を可変
し、ビームの最も細く絞られる位置を可変して読み取り
範囲を拡大することを目的としている。In the present invention, a plurality of transparent plates with different thicknesses/refractive indexes are arranged in front of the projection lens, and the focal position is varied by rotating the plates, and the reading range is varied by changing the position where the beam is narrowest. The purpose is to expand.
第１図を参照して課題を解決する手段を説明する。 Means for solving the problem will be explained with reference to FIG.
第１図において、焦点位置可変装Ｗ４は、投影レンズ５
の前方に透明な板厚をあるいは／および屈折率ｎの異な
る複数の板４−１を配置して回転可能にしたものである
。In FIG. 1, the focal position variable device W4 is a projection lens 5.
A plurality of transparent plates 4-1 and/or plates 4-1 having different refractive indexes n are arranged in front of the plate 4-1 to be rotatable.
投影レンズ５は、ビームをバーコードの読み取り範囲に
投影するレンズである。The projection lens 5 is a lens that projects a beam onto a barcode reading range.
本発明は、第１図に示すように、投影レンズ５の前方に
透明な板厚をあるいは／および屈折率ｎの異なる複数の
板４−１を配置して回転可能にした焦点位置可変装置４
を配置し、この焦点位置可変装置４を回転させてビーム
の最も細い位置と投影レンズ５との間の見掛は上の距離
を可変し、当該投影レンズ５によって投影する読み取り
範囲を拡大するようにしている。As shown in FIG. 1, the present invention provides a focal position variable device 4 that is rotatable by disposing a transparent plate 4-1 in front of a projection lens 5 and/or a plurality of plates 4-1 having different refractive indexes n.
and rotate this focal position variable device 4 to vary the apparent distance between the narrowest position of the beam and the projection lens 5, so as to expand the reading range projected by the projection lens 5. I have to.
従って、投影レンズ５の前方に透明な板厚／屈折率の異
なる複数の板４−１を配置してこれを回転して焦点位置
を可変することにより、ビームの最も細く絞られる位置
を可変して読み取り範囲を拡大することが可能となる。Therefore, by placing a plurality of transparent plates 4-1 with different thicknesses/refractive indexes in front of the projection lens 5 and rotating them to vary the focal position, the position where the beam is narrowest can be varied. This makes it possible to expand the reading range.
次に、第１図から第３図を用いて本発明の１実施例の構
成および動作を順次詳細に説明する。Next, the configuration and operation of one embodiment of the present invention will be explained in detail using FIGS. 1 to 3.
第１図において、バーコードリーダｌは、レーザ光ａ２
から放射した光のビームを走査して図中の異なるウェス
ト位ｆ（ビームが最も細く絞られる位ｆ）８に順次フォ
ーカスする！Ｓ様で走査ビームを出射し、反射して戻っ
てきた光を図示外の受光素子によって電気信号に変換し
てバーコードを読み取るものであって、２ないし７など
から構成されるものである。In FIG. 1, the barcode reader l uses a laser beam a2
The beam of light radiated from is scanned and sequentially focused on different waist positions f (the position f where the beam is narrowest) in the figure 8! The bar code is read by emitting a scanning beam and converting the reflected light into an electric signal by a light-receiving element (not shown).
レーザ光源２は、細く絞ったビームを放射するものであ
る。The laser light source 2 emits a narrowly focused beam.
集光レンズ３は、レーザ光源２から放射されたビームを
集光するものである。The condensing lens 3 condenses the beam emitted from the laser light source 2.
焦点位置可変装置４は、投影レンズ５の前方に透明な板
厚／屈折率の異なる複数の板４−１を円盤の外周に配宣
し、回転可能にしたものである。The focal position variable device 4 is configured such that a plurality of transparent plates 4-1 having different thicknesses/refractive indexes are arranged around the outer periphery of a disk in front of the projection lens 5 and are rotatable.
この板４−１によって、投影レンズ５の焦点位置を見掛
は上、変化させる（第２図、第３図を用いて後述する）
。By this plate 4-1, the focal position of the projection lens 5 is apparently changed (described later using FIGS. 2 and 3).
.
投影レンズ５は、ビームをバーコードの読み取り範囲に
投影するレンズである。The projection lens 5 is a lens that projects a beam onto a barcode reading range.
ポリゴンミラー６は、多面体の外面をミラーにして回転
するものであって、投影レンズ５からウェスト位置８に
向けて絞る態様で投影したビームを走査する態様で反射
し、走査ビームを生成するものである。The polygon mirror 6 rotates by using the outer surface of a polyhedron as a mirror, and reflects the beam projected from the projection lens 5 in a focused manner toward the waist position 8 in a scanning manner to generate a scanning beam. be.
ミラー７は、ポリゴンくラー６によって反射する態様で
走査した走査ビームを、上方の商品に添付したバーコー
ドに向けて反射するものである。The mirror 7 reflects the scanning beam scanned by the polygonal mirror 6 toward the bar code attached to the product above.
ウェスト位Ｉ８は、走査ビームのビーム径が最も細く絞
られた位置である。このウェスト位Ｗ８の近傍が商品に
添付されたバーコードの読み取り可能な範囲である。The waist position I8 is the position where the beam diameter of the scanning beam is narrowest. The vicinity of this waist point W8 is the range in which the barcode attached to the product can be read.
次に、第２図を用いて本発明の詳細な説明する。Next, the present invention will be explained in detail using FIG.
ここで、投影レンズ５は、第１図投影レンズ５であって
、読み取り範囲に走査ビームを投影するレンズである。Here, the projection lens 5 is the projection lens 5 shown in FIG. 1, and is a lens that projects a scanning beam onto a reading range.
また、各記号は下記の意味を表す。In addition, each symbol represents the following meaning.
ｆ：投影レンズ５の焦点距離
ビームウェスト位置Ａ：投影レンズ５の前方でビームが
最も細く絞られた位置
ビームウェスト位置Ｂ：投影レンズ５によって商品に添
付したバーコードを走査するために最も細く絞った位置
−２０：投影レンズ５の焦点路１１ｆとビームウェスト
位置Ａとの間の距離
Ｚ、° ：投影レンズ５の焦点距離ｆとビームウェスト
位ｆｉＢとの間の距離
ω。：ビームウエスト位ｆＡにおけるビームの半径
ω ＋、ビームウェスト位置Ｂにおけるビームの半径
これら記号を用いてビームウェスト位置ＡにおけるＺｏ
’ は、下式（１１によって求められる。f: Focal length of the projection lens 5 Beam waist position A: The position where the beam is narrowest in front of the projection lens 5 Beam waist position B: The beam is narrowest in order to scan the bar code attached to the product by the projection lens 5 -20: Distance Z between the focal path 11f of the projection lens 5 and the beam waist position A, °: Distance ω between the focal length f of the projection lens 5 and the beam waist position fiB. : Beam radius ω at beam waist position fA + Beam radius at beam waist position B Using these symbols, Zo at beam waist position A
' is determined by the following formula (11).
Ｚ
ここで、ω。が充分に小さいとき、Ｚ０゛の変化はＺｏ
の変化の数百倍になる０例えばビームウェスト位置Ａが
焦点位置ｆからＱ、１ｍｍ前方に移動した場合、
Ｚｓ＝ ０．ル
ンズ焦点距Ｉｆ ｆ ＝ ３０ ｍ ｍω。＝０．０１
５ｍｍ
λ＝０．６３２８Ｘ１０−３
とし、これらを式（１１に代入して計算すると、Ｚ＊’
＃７１．６ｍｍ・−・・・・・・（２１となる。即ち
Ｚｅ’ は２．の７１６倍だけ変動する。Z Here, ω. When is sufficiently small, the change in Z0゛ is Zo
For example, if the beam waist position A moves 1 mm forward from the focal position f by Q, then Zs=0. Lens focal length If f = 30 m mω. =0.01
5mm λ=0.6328X10-3 and calculate by substituting these into formula (11), Z*'
#71.6mm (21). That is, Ze' changes by 716 times of 2.
次に、第３図を用いてガラス板を投影レンズ５の前方に
挿入したときのずれ量Δ１（第２図−Ｚ、）について、
詳細に説明する。ここで、投影レンズ５は、第１図、第
２図投影レンズ５と同じである。また、各記号、文字は
下記の意味を表す。Next, using FIG. 3, regarding the amount of deviation Δ1 (FIG. 2-Z,) when the glass plate is inserted in front of the projection lens 5,
Explain in detail. Here, the projection lens 5 is the same as the projection lens 5 in FIGS. 1 and 2. In addition, each symbol and letter represents the following meaning.
ｔ：透明な板４−１の厚さ
実線の板なし：透明な板４−１がないときのビームの軌
跡
点線の板有り：透明な板４−１を投影レンズ５の前方の
挿入したときのビームの軌跡
ｎ：透明な板４−１の屈折率
Δ１：板４−１を投影レンズ５の前方に挿入したときの
ずれ量
このときのずれ量Δｌを求めると図中に記入したように
、下式（３）となる。t: Thickness of transparent plate 4-1 Solid line without plate: Beam trajectory when transparent plate 4-1 is not present Dotted line with plate: When transparent plate 4-1 is inserted in front of projection lens 5 Trajectory of the beam n: Refractive index of the transparent plate 4-1 Δ1: Amount of deviation when the plate 4-1 is inserted in front of the projection lens 5 Calculating the amount of deviation Δl at this time, as written in the figure. , the following equation (3) is obtained.
−１
Δｊ＝ Ｘｔ・・・・・・・・・・（３）例
えばｎ＝１．５２、ｔ−０，３ｍｍとすると、ΔｌＩ！
ｌ００１・・・・・・・・・・・・・・（４）となる。-1 Δj=
l001・・・・・・・・・・・・(4).
従って、透明なｔ＝Ｑ、３ｍｍ厚の板４−１を投影レン
ズ５の前方に挿入することにより、０゜１ｍｍだけ見掛
は上のビームウェスト位置Ａがずれ、このずれ量が例え
ば既述した式（２）で求めた７１６倍に拡大、即ち７１
．６ｍｍだけ読み取り位置におけるビームウェスト位Ｗ
Ｂを移動させることができる。同様に、透明な板４−１
の厚さｔを変えることにより、第１図ウェスト位置８に
示すように順次具なった位置に走査ビームの最も絞られ
た位置を移動させることができる。また、上記例は、屈
折率を一定として板４−１の厚さｔを変えたけれども、
屈折率ｎを変えたり、両者を変えたりしてもよい、これ
ら厚さをあるいは／および屈折率ｎを変えた透明な板４
−１を第１図焦点位Ｉ可変装置４に示すように円盤の外
周に配置し、これを回転させて図示ウェスト位置に示す
ように走査ビームの最も絞られる位置を変えてバーコー
ドの読み取り可能な範囲を拡大することが可能となる。Therefore, by inserting a transparent plate 4-1 with t=Q and a thickness of 3 mm in front of the projection lens 5, the apparent upper beam waist position A is shifted by 0°1 mm, and this shift amount is, for example, as described above. Expanded by 716 times calculated using formula (2), that is, 71
．． Beam waist position W at reading position by 6mm
B can be moved. Similarly, transparent plate 4-1
By changing the thickness t of the scanning beam, the most narrowed position of the scanning beam can be moved to successive positions as shown in the waist position 8 in FIG. Furthermore, in the above example, the thickness t of the plate 4-1 was changed while keeping the refractive index constant;
A transparent plate 4 whose thickness and/or refractive index n may be changed or both may be changed.
-1 is placed on the outer periphery of the disc as shown in the focal position I variable device 4 in Figure 1, and by rotating it, the position where the scanning beam is most converged is changed as shown at the waist position in the diagram, making it possible to read barcodes. This makes it possible to expand the range.
以上説明したように、本発明によれば、投影レンズ５の
前方に透明な板厚／屈折率の異なる複数の板４−１を配
置してこれを回転して焦点位置を可変する構成を採用し
ているため、投影レンズ５によってビームの最も細く絞
られる位置を可変して読み取り範囲を拡大することがで
きる。As explained above, according to the present invention, a configuration is adopted in which a plurality of transparent plates 4-1 having different thicknesses/refractive indexes are arranged in front of the projection lens 5 and the focus position is varied by rotating the plates 4-1. Therefore, the reading range can be expanded by varying the position where the beam is focused most narrowly by the projection lens 5.
第１図は本発明の１実施例構威図、第２図は本発明の概
念説明図、第３図は本発明の要部構成図を示す。
図中、１はバーコードリーダ、２はレーザ光源、３は集
光レンズ、４は焦点位置可変装置、４−１は透明な板、
５は投影レンズ、６はポリゴン主う−、７はミラー、８
はウェスト位置、ｔは透明な板の厚さ、ｎは屈折率、Δ
ｌはずれ量を表す。FIG. 1 is a structural diagram of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a conceptual explanatory diagram of the present invention, and FIG. 3 is a schematic diagram of essential parts of the present invention. In the figure, 1 is a barcode reader, 2 is a laser light source, 3 is a condenser lens, 4 is a focal position variable device, 4-1 is a transparent plate,
5 is a projection lens, 6 is a polygon main body, 7 is a mirror, 8
is the waist position, t is the thickness of the transparent plate, n is the refractive index, Δ
l represents the amount of deviation.
Claims (1)
変型バーコードリーダにおいて、ビームをバーコードの
読み取り範囲に投影する投影レンズ（５）と、 この投影レンズ（５）の前方に透明な板厚をあるいは／
および屈折率ｎの異なる複数の板（４−１）を配置して
回転可能にした焦点位置可変装置（４）とを備え、 この焦点位置可変装置（４）を回転させてビームの最も
細い位置と投影レンズ（５）との間の見掛け上の距離を
可変し、当該投影レンズ（５）によって投影する読み取
り範囲を拡大するように構成したことを特徴とする焦点
位置可変型バーコードリーダ。[Claims] A variable focal position barcode reader that expands the reading range by varying the focal position includes a projection lens (5) that projects a beam onto the barcode reading range; Transparent plate thickness in front or/
and a focal position variable device (4) which is made rotatable by arranging a plurality of plates (4-1) with different refractive indexes n, and the focal position variable device (4) is rotated to position the narrowest beam. A variable focal point type barcode reader characterized in that the apparent distance between the projection lens (5) and the projection lens (5) is varied to expand the reading range projected by the projection lens (5).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2056951A JPH03257689A (en) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | Variable focal position bar code reader |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2056951A JPH03257689A (en) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | Variable focal position bar code reader |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03257689A true JPH03257689A (en) | 1991-11-18 |
Family
ID=13041856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2056951A Pending JPH03257689A (en) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | Variable focal position bar code reader |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03257689A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5498868A (en) * | 1993-09-02 | 1996-03-12 | Nippondenso Co., Ltd. | Optical data reader capable of quickly changing a condensing position of a light beam |
| US5565668A (en) * | 1991-11-01 | 1996-10-15 | Spectra-Physics Scanning Systems, Inc. | Multiple focus optical system for data reading applications |
| US20210318346A1 (en) * | 2020-04-09 | 2021-10-14 | Canon Medical Systems Corporation | Automated analyzing apparatus |
-
1990
- 1990-03-08 JP JP2056951A patent/JPH03257689A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5565668A (en) * | 1991-11-01 | 1996-10-15 | Spectra-Physics Scanning Systems, Inc. | Multiple focus optical system for data reading applications |
| US5498868A (en) * | 1993-09-02 | 1996-03-12 | Nippondenso Co., Ltd. | Optical data reader capable of quickly changing a condensing position of a light beam |
| US20210318346A1 (en) * | 2020-04-09 | 2021-10-14 | Canon Medical Systems Corporation | Automated analyzing apparatus |
| CN113514649A (en) * | 2020-04-09 | 2021-10-19 | 佳能医疗***株式会社 | Automatic analyzer |
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