JPH08129600A

JPH08129600A - 光学的情報読取装置

Info

Publication number: JPH08129600A
Application number: JP6302594A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hayakawa; 浩早川
Original assignee: OPT Japan Co Ltd
Current assignee: OPT Japan Co Ltd
Priority date: 1994-11-01
Filing date: 1994-11-01
Publication date: 1996-05-21
Anticipated expiration: 2021-01-05
Also published as: JP3730673B2

Abstract

(57)【要約】【目的】読取範囲の非常に大きな光学的情報読取装置
を提供すること。小形、軽量、且低コストの合焦装置及
び測距装置を実現すること。小形、軽量、且低コストの
光学的情報読取装置を提供すること【構成】この発明の光学的情報読取装置は、光源２
と、合焦装置３と、振動ミラー形走査装置４と、受光光
学系５と、光電変換器７と、信号処理部８と、測距装置
６とで構成し、合焦装置３は、台焦レンズ３１と、合焦
レンズ位置検出手段３２と、合焦レンズ移動手段３３
と、合焦レンズ位置サーボ回路３４とで構成する。合焦
レンズ位置サーボ回路３４は、合焦レンズ位置検出手段
３２からの位置検出信号と測距装置６からの距離測定信
号とが一致した時に、合焦レンズ移動手段３３を停止さ
せるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この出願の発明は、光ビームを用
いて光学的情報を読み取るための光ビーム走査式光学的
情報読取装置に関する。特に、近点から遠点まで、長深
度に亙って、光学的情報を精密に読み取るための可変焦
点形光ビーム走査式光学的情報読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば物流分野では、一般に、固定スキ
ャナとラベルとの距離が一定していない。そのため、自
動焦点形固定スキャナが賞用されている（１９９２年７
月１日株式会社工業調査会発行、浅野恭右外１名編「こ
れからのバーコードシステム」第２０３〜２０４頁参
照）。図１８は、その種の従来の自動焦点形固定スキャ
ナの動作原理図である。その種の自動焦点形固定スキャ
ナは、筐体１と、レーザ素子２と、収束光学系３と、ポ
リゴンミラー装置４と、受光光学系（図示しない。）
と、距離計６とで構成されている。レーザ素子２、収束
光学系３、ポリゴンミラー装置４、及び受光光学系は、
筐体１内に収納されている。しかし、距離計６だけは、
筐体１内に収納されず、外部に配設されている。

【０００３】収束光学系は、収束レンズ３１、収束レン
ズ移動機構（図示しない。）、収束レンズ位置サーボ機
構等で構成されている。サーボポテンショメータ３Ｐ
は、収束レンズ位置サーボ機構の一部である。サーボポ
テンショメータ３Ｐの可動部は、レンズ移動機構に連結
され、収束レンズ３１やレンズ移動機構と共に、収束光
学系の可動部を構成している。距離計６からの距離信号
ＤＳは、サーボポテンショメータ３Ｐに与えられる。収
束レンズ位置サーボ機構は、収束レンズ３１の位置を調
節して、その焦点をラベル表面に合致させる。

【０００４】図１９は、従来の自動焦点形固定スキャナ
を利用した物流仕分けシステムの一例を示す模式図であ
る。この種の従来例の距離計６は、測距用投光器６Ｐと
測距用受光器６Ｒとで構成され、測距用受光器６Ｒは、
図示の如く、垂直方向に配列された複数個の受光素子で
構成され、測距用投光器６Ｐも同様に、垂直方向に配列
された複数個の発光素子（図示しない）で構成されてい
る。バーコード記号ｐを付された各個の物品は、コンベ
アに載って、測距用投光器６Ｐと測距用受光器６Ｒとの
間を通過する。上記の距離計６は先ず、遮光を検知した
受光素子の内、どれが最高位の受光素子かを判別するこ
とによって、コンベア上の物体の高さｈ_Ｘを検知するこ
とが出来る。固定スキャナの高さＨ_Ｓは既知であるか
ら、固定スキャナとバーコード記号ｐとの間の距離Ｄ_Ｘ
は、次式によって、算出することが出来る。Ｄ_Ｘ＝Ｈ_Ｓ−ｈ_Ｘ（１）その余の動作は、図１４のそれと同様である。

【０００５】

【従来技術の問題点】図１９の自動焦点形固定スキャナ
に使用されている距離計６は、測距用投光器６Ｐと被読
取物Ｔと測距用受光器６Ｒとが一直線上にあるようにす
るため、占有体積が大きくなるから、本質的に小形化が
困難である。その上、測距用投光器６Ｐと測距用受光器
６Ｒとは、本質的に固定式であるから、光ビーム走査形
の手持式スキャナに搭載することは、不可能である。
（ついでながら、産業分野を異にするテレビカメラの分
野においては、空間周波数成分の変動を利用した合焦装
置（詳説すれば、焦点整合がとれた時は映像信号（空間
周波数信号）中の高調波成分が増大し、焦点整合から外
れた時は減少するという現象を利用した合焦装置）が利
用されているが、手持式スキャナに搭載するには、構成
が複雑で、大形である。）図１８の収束光学系３中の可動部は、前述の如く、収束
レンズ３１や収束レンズ移動機構の外部に、それらと結
合したサーボポテンショメータ３Ｐの可動部を含有する
から、その分、質量が大となる。従って、その分移動速
度が遅くなるから、読取距離を急変させた場合は、これ
に追従することが困難となる。又、構成が複雑であり、
一層の小形化が困難である。

【０００６】

【発明の目的】それ故、この出願の発明の第１の目的
は、被読取物が遠点にあったり近点にあったりして読取
距離が一定しない時でも、光学的情報を正確に読み取る
ことが出来る、超長読取深度の光学的情報読取装置を提
供することにある。別言すれば、読取範囲の非常に大き
な光学的情報読取装置を提供することにある。この出願
の発明の第２の目的は、小形、軽量、且低コストの合焦
装置及び測距装置を実現することによって、全体として
も小形、軽量、且低コストの光学的情報読取装置を提供
することにある。この出願の発明の第３の目的は、小
形、軽量、且低コストの合焦装置及び測距装置を搭載し
た、手持式光学的情報読取装置を提供することにある。

【０００７】この出願の発明の第４の目的は、可変絞り
装置を付加することによって、近点においては解像度の
上り過ぎを防止し、遠点においてはその下がり過ぎを防
止し、以って超長深度に亙って解像度を適正値に維持す
ることが出来る、光学的情報読取装置を提供することに
ある。この出願の発明の第５の目的は、光源の光量を、
距離信号及び／又は走査角信号に基づいて、制御するこ
とによって、受光光量を適正値に維持することが出来
る、光学的情報読取装置を提供することにある。この出
願の発明の第６の目的は、温度変化に起因する、構成部
材の形状、寸法、物性の変化に基づく、装置全体の特性
の変化を補償することにある。この出願の発明の第７の
目的は、前面に走査ミラー、後面に受光ミラーを有する
振動ミラー形走査装置を使用することによって、即ち後
面の受光ミラーを受光専用に利用することによって、受
光口径を大きくし、従って受光光量を大きくすることが
出来る、光学的情報読取装置を提供することにある。

【０００８】

【目的を達成するための手段】上記の諸問題を解決し、
且上記の諸目的を達成するために、この出願の発明によ
る光学的情報読取装置は、被読取物Ｔを走査する光ビー
ムを発出する光源２と、光源２から発出した光ビームを
被読取物Ｔ上に合焦させる合焦装置３と、上記光ビーム
を、水平面内において、周期的に反射偏向させる振動ミ
ラー形走査装置４と、被読取物Ｔから反射して来た反射
光を所定の位置に集光する受光光学系５と、受光光学系
５の後段に配設され、上記反射光を電気的アナログ信号
に変換する光電変換器７と、光電変換器７の出力端子に
接続された信号処理部８と、振動ミラー形走査装置４か
ら被読取物Ｔまでの距離を測長する測距装置６と、これ
らの要素の全部又は一部を収納する筐体１とで構成し、
測距装置６と合焦装置３とは、測距装置６からの距離信
号を、合焦装置３に対して位置指令信号として与えるよ
うに、接続したものである。

【０００９】上記の合焦装置３は、合焦レンズ３１と、
合焦レンズ位置検出手段３２と、合焦レンズ移動手段３
３と、合焦レンズ位置サーボ回路３４とで構成される。
合焦レンズ位置検出手段３２は、サーボポテンショメー
タ等の機械的手段を使用せず、合焦レンズ位置検出用ポ
ジションレンズ３２ＰＬと合焦レンズ位置検出用受光器
３２ＰＳ等の光学的手段を使用して構成したものであ
る。合焦装置３には、可変絞り装置１０を付加すること
が出来る。上記の振動ミラー形走査装置４は、振動ミラ
ー４１と駆動手段とを一体的に構成したものを使用する
ことが出来る。上記の測距装置６は、測距専用の投光器
を使用せず、測距用受光レンズと測距用光電変換器と演
算回路とで構成したものである。光源２には、振動ミラ
ー形走査装置４と被読取物Ｔとの間の距離変動に起因す
る受光光量の変動を補償する自動輝度制御装置を付加す
ることが出来る。合焦装置３、可変絞り装置１０、自動
光源輝度制御装置には、温度補償装置を付加することが
出来る。

【００１０】

【発明の作用】光源２から発出した光ビームは、振動走
査形ミラー装置４によって、周期的に反射偏向せしめら
れ、被読取物Ｔ上を反復的に走査せしめられる。被読取
物Ｔからの反射光は、受光光学系５を経由して、光電変
換器７に至り、電気的アナログ信号に変換される。電気
的アナログ信号は、信号処理部８以下においてディジタ
ル信号に変換され、光学的情報が解読される。測距装置
６は、測距用受光レンズ６Ｌと測距用光電変換器６Ｓと
測距用演算回路６Ｃとを使用し、被読取物Ｔからの走査
光由来の反射光のみを利用して、振動ミラー形走査装置
４から被読取物Ｔまでの距離を直接的に測定して、距離
測定信号を出力する。測距装置６は、測距専用の投光器
を使用せず、又、測距用演算回路６Ｃも簡単であるか
ら、小形且軽量となる。

【００１１】合焦装置３の合焦レンズ位置検出手段３２
は、例えば光ビームの１走査周期中に合焦レンズ３１の
位置を検出し、合焦レンズ位置サーボ回路３４に対し
て、合焦レンズ位置検出信号を、与える。合焦装置３の
合焦レンズ位置サーボ回路３４は、測距装置６からの距
離測定信号に基づく合焦レンズ位置指令信号と台焦レン
ズ位置検出手段３２との差が零になった時、一定所望の
出力電流を、合焦レンズ移動手段３３に与える。合焦装
置３の合焦レンズ移動手段３３は、合焦レンズ位置サー
ボ回路３４からの差信号に基づいて台焦レンズ３１を光
軸に沿って移動させることによって、走査用光ビームの
焦点を、近点から遠点まで、超長深度に亙って、移動さ
せることが出来る。光ビームの焦点は、被読取物Ｔと合
致せしめられる。合焦装置３は、サーボポテンショメー
タ等の機械的手段を用いていないから、小形軽量とな
る。

【００１２】可変絞り装置１０は、被読取物Ｔが近点に
ある時（従って、合焦レンズを近点に合焦させた時）に
は、可変絞りＩの開口口径を相対的に小さくし、可変絞
り出射時の光ビーム径２のω_ｄを相対的に小さくするこ
とによって、近点におけるビームウエスト径を相対的に
太くすると共に、近点の前後におけるビーム径２ω_ＺＣ
の急激な変化を防止する。これによって、可変絞り装置
１０は、光ビームの近点合焦時におけるビームウエスト
径２ω_ＯＣの細くなり過ぎと、近点前後のビーム径２ω
_ＺＣの急激な増加とを防止し、Ｓ／Ｎ比の減少を防止す
ることが出来る。又、可変絞り装置１０は、被読取物Ｔ
が遠点にある時（従って、合焦レンズを遠点に合焦させ
た時）には、可変絞りＩの開口口径を相対的に大きく
し、可変絞り出射時の光ビーム径２ω_ｄを相対的に大き
くすることによって、遠点におけるビームウエスト径２
ω_ＯＦを相対的に小さくする。これによって、可変絞り
装置１０は、光ビームの遠点合焦時におけるビームウエ
スト径２ω_ＯＦの太くなり過ぎを防止し、以ってＳ／Ｎ
比の減少を防止することが出来る。

【００１３】

【実施例】

（第１の実施例）この出願の発明による光学的情報読取
装置の第１の実施例について説明する。先ず、その全体
構成について、概括的に説明する。図１は、この出願の
発明の第１の実施例の全体構成を示す図である。図１に
おいて、２は光源（例えばレーザダイオード）、２Ｄは
光源駆動回路、３は合焦装置、４は振動ミラー形走査装
置、５は受光光学系、６は測距装置、７は光電変換器
（受光器）、８は信号処理部、９は集中制御装置（例え
ばマイクロプロセッサユニット）、ＴＳは温度センサ、
Ｔは被読取物である。筐体１の記載は省略してある。

【００１４】上記の諸要累は、光源２から発出した光
が、合焦装置３、振動ミラー形走査装置４の第１のミラ
ー（走査用ミラー）４１_１、被読取物Ｔ、受光光学系５
の集光兼偏向手段５ＣＰ、及び振動ミラー形走査装置４
の第２のミラー（受光ミラー）４１_２を経由して、光電
変換器（受光器）７に到達し得るように、配置される。
光電変換器（受光器）７の出力端子には、信号処理部８
が接続される。測距装置６の測距用受光レンズ６Ｌは、
振動ミラー形走査装置４の走査ミラー４１_１から横方向
に距離ｄだけ離隔した位置に配設される。測距装置６
は、走査ミラー４１_１と被読取物Ｔとの間の距離（又は
被読取物Ｔと測距用受光レンズ６Ｌとの間の距離）を測
定して、距離信号ＤＳを出力する。合焦装置３は、上記
の距離信号ＤＳに基づいて合焦レンズ３１を光軸方向に
移動させ、従って光源２と合焦レンズ３１との間隔を変
化させて、焦点を被読取物Ｔ上に合致させる。この間、
温度センサＴＳの出力信号に基づいて、システム全体の
温度特性が補償される。又、光電変換器７（又は測距用
光電変換器６Ｓ）の出力に基づいて、若しくは走査角信
号に基づいて、光源２の輝度が制御される。かくして、
被読取物Ｔ上のバーコード記号ｐが読み取られる。

【００１５】次に、第１の実施例の部分構成及び部分動
作について説明する。（第１の実施例の合焦装置）図２は、第１の実施例に使
用する合焦装置３の動作原理図であり、図３は、同実施
例に使用する合焦装置３の要部をなす光学的合焦ユニッ
ト３Ｕを示す図である。図２において、３１は合焦レン
ズ、３Ｈは筒状の合焦レンズホルダ、３２は合焦レンズ
位置検出手段、３３は合焦レンズ移動手段、３４は合焦
レンズ位置サーボ回路（エラー増幅器）、３５は電子的
分圧器である。合焦レンズ３１は、ガラス又は合成樹脂
等の透明材料からなる。合焦レンズ位置検出手段３２
は、合焦レンズ位置検出用ポジションレンズ３２ＰＬと
合焦レンズ位置検出用光電変換器３２ＰＳと、合焦レン
ズ位置演算回路３２ＰＣとからなる。

【００１６】筒状の合焦レンズホルダ３Ｈには、その周
壁を、例えば図示の如く、若干斜め方向に貫通する光の
側路（即ち、径方向（ラジアル方向）よりも若干前方に
傾いた方向に貫通する光の側路）が形成され、ここに合
焦レンズ位置検出用ポジションレンズ３２ＰＬが埋め込
まれる。合焦レンズ位置検出用ポジションレンズ３２Ｐ
Ｌによる集光点には、合焦レンズ位置検出用光電変換器
３２ＰＳが配設され、合焦レンズ位置検出用光電変換器
３２ＰＳの出力端子には合焦レンズ位置演算回路３２Ｐ
Ｃが接続される。合焦レンズ位置検出用光電変換器３２
ＰＳの出力、即ち合焦レンズ位置検出手段３２の出力
は、合焦レンズ位置検出信号となる。合焦レンズ位置検
出信号の大きさは、合焦レンズホルダ３Ｈの位置の関数
であり、従って又、合焦レンズ３１の位置の関数であ
る。

【００１７】合焦レンズ移動手段３３は、可動線輪駆動
回路３３ＣＤと、可動線輪３３Ｃ等からなる。可動線輪
３３Ｃは、合焦レンズホルダ３Ｈに連結される。合焦レ
ンズ位置サーボ回路（エラー増幅器）３４は、例えば演
算増幅器を用いて構成され、＋端子への入力電圧と−端
子への帰還電圧との合成電圧が略零の状態で、一定所望
の出力電流となる。合焦レンズ位置サーボ回路３４の＋
端子には、測距装置６から直接、又は集中制御装置（例
えばマイクロプロセッサユニット）９を介して、合焦レ
ンズ位置指令信号が与えられる。又、−端子には、合焦
レンズ位置検出用光電変換器３２ＰＳから、合焦レンズ
位置演算回路３２ＰＣを介して、合焦レンズ位置検出信
号が与えられる。（電子的分圧器３５については後述す
る。）合焦レンズ位置サーボ回路３４の出力（電流）は、可動
線輪駆動回路３３ＣＤに与えられ、可動線輪駆動回路３
３ＣＤの出力（電流）は、可動線輪３３Ｃに与えられ
る。合焦レンズ位置指令信号と合焦レンズ位置検出信号
との差の信号が零になった時、可動線輪３３Ｃは停止
（静止）する。

【００１８】図３（ａ）は、第１の実施例に使用する合
焦装置３の要部をなす光学的合焦ユニット３Ｕの縦断面
図であり、同図（ｂ）は、これに使用する支持バネ３Ｓ
Ｐの正面図、同図（ｃ）は、合焦レンズ位置検出用受光
器の動作原理図である。図３（ａ）において、２は光源
（例えばレーザ）、３１は合焦レンズ、３Ｈは合焦レン
ズホルダ、３ＳＰ，３ＳＰは１対の支持バネ、３Ｂは鏡
筒（バレル）、３２ＰＬは合焦レンズ位置検出用ポジシ
ョンレンズ、３２ＰＳは合焦レンズ位置検出用受光器、
３３Ｃは可動線輪、３３Ｍは永久磁石、３３Ｙは継鉄
（ヨーク）である。

【００１９】合焦レンズ３１は合焦レンズホルダ３Ｈに
よって保持され、合焦レンズホルダ３Ｈは１対の支持バ
ネ３ＳＰ，３ＳＰによって支持・挟持され、両支持バネ
３ＳＰ，３ＳＰは、例えば、鏡筒３Ｂの内周壁に設けた
段部によって、それぞれ固定される。合焦レンズホルダ
３Ｈ及び１対の支持バネ３ＳＰ，３ＳＰは、共同して、
合焦レンズ支持手段３９を構成する。支持バネ３ＳＰ
は、例えば図３（ｂ）の如く、外側リング、内側リン
グ、両リングを連結する数本の連結部（例えば３本の連
結部）とで、構成される。支持バネ３ＳＰのバネ作用
は、例えば３本の連結部によって、担持される。各連結
部には、所要のバネ力に応じて、適宜の長さが与えられ
る。合焦レンズホルダ３Ｈは、１対の支持バネ３ＳＰ，
３ＳＰによって挟持されているから、完全に光軸方向に
のみ移動可能となる。従って、合焦レンズ３１も完全に
光軸方向にのみ移動可能となる。

【００２０】環状の可動線輪３３Ｃは、合焦レンズホル
ダ３Ｈの光源側に直列的に連結されている。上記の諸要
素のうち、合焦レンズ３１、合焦レンズホルダ３Ｈ、合
焦レンズ位置検出用ポジションレンズ３２ＰＬ、及び可
動線輪３３Ｃは、共同して、可動部を構成する。可動線
輪３３Ｃの外側には、環状の永久磁石３３Ｍが同軸状に
配設され、該環状の永久磁石３３Ｍの外側には、略環状
又は有孔皿状（以下、単に「環状」という。）の継鉄３
３Ｙが配設される。略環状の継鉄３３Ｙは、鏡筒３Ｂの
内周壁に固定される。

【００２１】環状の永久磁石３３Ｍは、例えば径方向
（ラジアル方向）に着磁される。継鉄３３Ｙは、鉄その
他の強磁性体製であるから、永久磁石３３Ｍの磁束を可
動部の可動線輪３３Ｃへ効率よく導く。可動線輪３３Ｃ
は、通電により、軸方向に、正又は負の力を受ける。受
ける力は、駆動電流の大きさと、駆動電流に交差する磁
界の大きさとの積に比例する。そのため、可動線輪３３
Ｃが軸方向に前進若しくは後退する。即ち、可動線輪３
３Ｃに対して駆動電流を供給すると、合焦レンズ３１
は、駆動電流の正負に応じて、軸方向に前進若しくは後
退することとなる。

【００２２】合焦レンズ位置検出用ポジションレンズ３
２ＰＬは、可動部の一部をなす合焦レンズホルダ３Ｈの
周壁に埋め込まれる。合焦レンズ位置検出用ボジション
レンズ３２ＰＬの内側表面の位置は、合焦レンズ３１よ
りも光源寄りにあり、その光軸は、図示の如く、合焦レ
ンズホルダ３Ｈの径方向（ラジアル方向）よりも若干前
方に傾斜させてある。（但し、傾斜の有無は本質的な事
項ではない。）合焦レンズ位置検出用ポジションレンズ３２ＰＬの光軸
（の延長線）と交差する、鏡筒３Ｂの周壁部分には、図
示の如く、貫通孔が穿設され、該鏡筒３Ｂの外周壁寄り
に合焦レンズ位置検出用光電変換器３２ＰＳが配設され
る。

【００２３】鏡筒３Ｂの貫通孔の断面形状及び合焦レン
ズ位置検出用光電変換器３２ＰＳの受光面形状は何れ
も、縦長であって、それらの長手方向寸法は、合焦レン
ズ位置検出用ポジションレンズ３２ＰＬの移動範囲を完
全にカバーするに足る大きさを有していなければならな
い。（しかし、合焦レンズ位置検出用光電変換器３２Ｐ
Ｓが、合焦レンズ位置検出用ポジションレンズ３２ＰＬ
の移動方向（合焦レンズ３１の光軸方向）と平行である
必要はない。）合焦レンズ位置検出用ポジションレンズ３２ＰＬの内側
表面に到達したレーザ光（側部光）は、図３の合焦レン
ズ位置検出用レーザ光３ＬＬの如く、合焦レンズホルダ
３Ｈの外側に導出され、合焦レンズ位置検出用受光器３
２ＰＳの受光面に入射せしめられる。合焦レンズ位置検
出用ポジションレンズ３２ＰＬは、レーザ光３ＬＬの集
光点が合焦レンズ位置検出用光電変換器３２ＰＳの受光
面と合致するように、設計される。

【００２４】上記の諸要素のうち、鏡筒３Ｂ、合焦レン
ズ位置検出用受光器３２ＰＳ、永久磁石３３Ｍ、及び継
鉄（ヨーク）３３Ｙは、共同して、固定部を構成する。
そして、上記の固定部と、前記の可動部と、前記の支持
バネ３ＳＰとは、共同して、光学的合焦ユニット３Ｕを
構成する。光源２は、この実施例では、図示の如く、鏡
筒３Ｂの内部に、しかも可動線輪３３Ｃの内方空間に配
置され、継鉄（ヨーク）３３Ｙによって支持される。こ
れによって、軸方向の寸法が縮小される。

【００２５】合焦レンズ３１の位置と、合焦レンズ３１
による光の集光位置との関数関係について説明する。図
１４は、合焦レンズ３１による光の集光位置を示す図で
ある。焦点距離ｆ_０なる合焦レンズ３１を、図示の如
く、光源２から距離ｆ_０の位置に置いた場合、合焦レン
ズ３１から出た光は、平行光となる。そこでこの位置
を、合焦レンズ３１に関して、基準位置とすることが出
来る。或は合焦レンズ３１の光軸方向に即してｘ軸をと
り、この位置を原点（ｘ＝０）とすることが出来る。合
焦レンズ３１が基準位置（ｘ＝０）からΔｆだけ反光源
側（被読取物Ｔ側）に遠ざかると、レーザ光は合焦レン
ズからｆ_２の位置（ｘ＝ｆ_２）に集光する。

【００２６】見易くするため、ｆ_０＋Δｆ＝ｆ_１とおく
と、上記の関係は、レンズの公式（１／ｆ_０）＝（１／ｆ_１）＋（１／ｆ_２）として、良く知られている。上式を変形すれば、次式が
得られる。ｆ_２＝（１／Δｆ）ｆ_０ ^２＋ｆ_０（２）即ち、ｆ_２は（１／Δｆ）に比例する。合焦レンズ３１
から測距原点までの内部光路長をＬ、測距原点からバー
コードまでの距離をＤ_ｘとすれば、ｆ_２は次式によって
与えられる。ｆ_２＝Ｄ_ｘ＋Ｌ（３）式（２）、（３）から、次式が得られる。 Δｆ＝ｆ_０ ^２／（ｆ_２−ｆ_０）＝ｆ_０ ^２／（Ｄ_ｘ＋Ｌ−ｆ_０）（４）式（４）のΔｆは、距離信号Ｄ_ｘに基づく合焦レンズ位
置指令信号と解することが出来る。かかるΔｆを、以
下、Δｆ_ｃと書く。

【００２７】合焦レンズ位置検出用光電変換器３２ＰＳ
及び合焦レンズ位置制御回路３４について説明する。図
１５は、合焦レンズ位置検出用光電変換器３２ＰＳの側
面図、及び合焦レンズ位置制御回路３４のブロック図で
ある。図１５において、３２ＰＳは合焦レンズ位置検出
用光電変換器、３４は合焦レンズ位置制御回路、３３Ｃ
は可動線輪、３３ＣＤは可動線輪駆動回路、９は集中制
御装置（例えばマイクロプロセッサユニット）である。
合焦レンズ位置検出用光電変換器３２ＰＳの動作特性
は、以下の通りである。合焦レンズ位置検出用光電変換
器３２ＰＳは、その受光面にスポット光が到来すると、
Ａ端に電流Ｉ_ａを、Ｂ端に電流Ｉ_ｂを発生する。電流Ｉ
_ａ及びＩ_ｂの大きさは、スポット光が当たった位置によ
って異なる。合焦レンズ位置検出用光電変換器３２ＰＳ
の長手方向に沿ってｘ′軸をとり、Ａ端を原点（ｘ′＝
０）、Ｂ端をｘ′＝Ｗとし、且簡単のためスポット光の
強さが一定であるとすると、電流Ｉ_ａ，Ｉ_ｂの大きさは
それぞれ次の通りとなる。Ｉ_ａ＝ｐ（Ｗ−ｘ′），Ｉ_ｂ＝ｐｘ′ （５）但し、ｐは比例定数。

【００２８】合焦レンズ位置検出用光電変換器３２ＰＳ
は、図３（ａ）の如く、光学的合焦ユニット３Ｕの鏡筒
３Ｂに固定されているから、移動しない。これに対し
て、合焦レンズ位置検出用ポジションレンズ３２ＰＬ
は、前述の如く、光学的合焦ユニット３Ｕの可動部（例
えば可動線輸３３Ｃ）に連結されているから、合焦レン
ズ３１の移動につれて移動する。合焦レンズ位置検出用
ポジションレンズ３２ＰＬは、図３（ａ）の如く、レー
ザ光源２の不要光（合焦レンズ３１に入射しない側部
光）を取り込み、且集光して、合焦レンズ位置検出用レ
ーザ光３ＬＬを形成する。その光点（または光条）は、
合焦レンズ位置検出用光電変換器３２ＰＳの受光面に当
てられる。かくして、合焦レンズ位置検出用ポジション
レンズ３２ＰＬにより集光された光点（または光条）
は、合焦レンズ位置検出用光電変換器３２ＰＳ上を、合
焦レンズ３１の移動につれて移動する。合焦レンズ３１
の移動距離をΔｆ、光点（または光条）の移動距離をΔ
ｆ′とすれば、近似的に次式が成立する。 Δｆ′＝ａΔｆ（６）但し、ａは比例定数。上記の比例定数ａは、図３（ａ）
から明らかな如く、略１に近い値である。

【００２９】いま、Δｆ＝０（従ってｘ＝０）のとき、
ｘ′＝ｇとする。即ち、合焦レンズ３１が基準位置（ｘ
＝０）にあるとき、合焦レンズ位置検出用ポジションレ
ンズ３２ＰＬにより集光された合焦レンズ位置検出用レ
ーザ光３ＬＬの光点が、合焦レンズ位置検出用光電変換
器３２ＰＳ上に当たる点（位置）を、ｘ′＝ｇとする。
そして、ｘ＝Δｆのとき、ｘ′＝ｇ＋Δｆ′とする。即
ち、合焦レンズ３１が基準位置からΔｆだけ被読取物Ｔ
側に移動したとき、合焦レンズ位置検出用ポジションレ
ンズ３２ＰＬにより集光された合焦レンズ位置検出用レ
ーザ光３ＬＬの光点が、合焦レンズ位置検出用光電変換
器３２ＰＳ上に当たる点（位置）を、図３（ａ）の如
く、ｘ′＝ｇ＋Δｆ′とする。そうすると、式（５）、
（６）に基づいて、次式が得られる。Ｉ_ｂ／（Ｉ_ａ＋Ｉ_ｂ）＝ｘ′／Ｗ＝（Δｆ′＋ｇ）／Ｗ＝（ａΔｆ＋ｇ）／Ｗ（７）但し、Ｗは合焦レンズ位置検出用光電変換器３２ＰＳの
全受光幅。この式は、入射光量が変化しても成立する。

【００３０】式（７）を変形すれば、次式となる。 Δｆ＝〔｛ＷＩ_ｂ／（Ｉ_ａ＋Ｉ_ｂ）｝−ｇ〕／ａ（８）式（８）によるΔｆは、合焦レンズ位置測定信号であ
る。この場合のΔｆを、以下、Δｆ_ｍと書く。原理的に
は、式（４）による合焦レンズ位置指令信号Δｆ_ｃと、
式（８）による合焦レンズ位置測定信号Δｆ_ｍとを、図
２の合焦レンズ位置サーボ回路３４中の差動増幅器（エ
ラー増幅器）の各入力端子に印加することが可能であ
る。合焦動作が開始すると、Δｆが増大し、従ってΔｆ
_ｍが増大するが、Δｆ_ｍがΔｆ_ｃと一致した所で、合焦
レンズ３１が停止する。そして、合焦動作が終了する。

【００３１】図１５に戻って、電子的分圧器３５及びエ
ラー増幅器Ｅ（即ち合焦レンズ位置サーボ回路３４）に
ついて説明する。Ａ端からの電流信号Ｉ_ａ、及びＢ端か
らの電流信号Ｉ_ｂは、それぞれ電圧信号に変換され、Ｖ
_ａ，Ｖ_ｂとなる。Ａ端からの電圧信号Ｖ_ａは加算器Ａに
印加され、Ｂ端からの電圧信号Ｖ_ｂは加算器Ａ、及びエ
ラー増幅器Ｅの−に印加される。加算器Ａでは、和信号
Ｖ_ａ＋Ｖ_ｂが作られる。和信号Ｖ_ａ＋Ｖ_ｂは、電子的分
圧器ＶＤの第１の入力端子に印加される。式（７）は、
電圧信号Ｖ_ａ、Ｖ_ｂ並びにＶ_ａ＋Ｖ_ｂを用いて、次のよ
うに、書き換えられる。Ｖ_ｂ／（Ｖ_ａ＋Ｖ_ｂ）＝（ａΔｆ_ｃ＋ｇ）／Ｗ（９）Ｖ_ｂ＝（Ｖ_ａ＋Ｖ_ｂ）（ａΔｆ_ｃ＋ｇ）／Ｗ（１０）式（１０）は、入射光量が変化しても成立する。中央制
御装置（例えばマイクロプロセッサユニット）９は、分
圧制御信号ＤＣＳを、電子的分圧器ＶＤの第２の入力端
子に送る。分圧制御信号ＤＣＳによる分圧比は、（ａΔ
ｆ_ｃ＋ｇ）／Ｗである。電子的分圧器ＶＤは、和信号Ｖ
_ａ＋Ｖ_ｂに、分圧比（ａΔｆ_ｃ＋ｇ）／Ｗを乗じた値を
出力する。

【００３２】電子的分圧器ＶＤの出力と、実際のＶ_ｂと
を、エラー増幅器Ｅ（即ち合焦レンズ位置サーボ回路３
４）に入力し、その出力を可動線輪３３Ｃに印加する。
合焦動作が開始すると、Δｆの増大につれてΔｆ′が増
大し、従って、実際のＶ_ｂが増大するが、Ｖ_ｂが（Ｖ_ａ
＋Ｖ_ｂ）（ａΔｆ_ｃ＋ｇ）／Ｗと合致した所で、合焦レ
ンズ３１が停止する。そして、合焦動作が終了する。か
くして、合焦レンズ３１を、中央制御装置（例えばマイ
クロプロセッサユニット）９が指令した位置（ｘ＝Δｆ
_ｃ）に、保持する事ができる。式（４）、（８）に基づ
く合焦動作（図２参照）と、式（１０）に基づく合焦動
作（図１５）は、本質的に等価である。但し、演算回数
は後者の方が少なくて済む。図１５の電子的分圧器ＶＤ
には、デジタルアナログコンバータＡ／Ｄや、Ｅ^２ＰＯ
Ｔ（サイコーネー）等が利用できる。合焦レンズ位置検
出のための専用光源は、必要でない。

【００３３】（第１の実施例の測距装置）第１の実施例
に使用する第１の測距装置について説明する。図４は、
同実施例に使用する第１の測距装置の原理説明図であ
る。図４（ａ）において、２は光源、４１は振動ミラ
ー、Ｔは被読取物、６Ｌは測距用受光レンズ、６ｓは小
径の測距用光電変換素子、ａ，は振動ミラー４１の走査
中心線（即ち読取方向中心線）、ｂ_２は測距用受光レン
ズ６Ｌの受光中心線である。測距専用の投光光源は、必
要としない。

【００３４】説明の便のため、走査中心線ａ_１と受光中
心線ｂ_２との間の距離をｅ、振動ミラー４１と被読取物
Ｔとの間の距離（又は測距用受光レンズ６Ｌと被読取物
Ｔとの間の距離）をＤ_ｘ、走査中心線ａ_１と被読取物Ｔ
との交点をＡ、受光中心線ｂ_２と被読取物Ｔとの交点を
Ｂ、点Ａから測距用受光レンズ６Ｌに向かう反射光線を
ａ_２、振動ミラー４１から点Ｂに向かう光線をｂ_１、振
動ミラー４１の中心点から線分ＡＢを見込む角（走査中
心線ａ_１と点Ｂに向かう光線ｂ_１とのなす角＝振り角）
をθとする。簡単のため、走査中心線ａ_１と被読取物Ｔ
とは直交している（即ち読取中心線ａ_１と被読取物Ｔと
は直交している）ものとする。ｅの値は所与であるか
ら、振り角θが計測可能ならば、被読取物Ｔまでの距離
Ｄ_Ｘは、次式で与えられる。Ｄ_Ｘ＝ｅ／ｔａｎθ （１１）

【００３５】さて、測距用光電変換素子６ｓは小径であ
るから、受光中心線ｂ_２から外れて到来する光線（例え
ば点Ａから到来する光線ａ_２）は、図示の如く、測距用
光電変換素子６ｓから外れることとなり、受光されな
い。従って、測距用光電変換素子６ｓで受光される光線
は、受光中心線ｂ_２に沿って到来する光線のみである。
走査ビームが点Ａを通過する時点ｔ_Ａは、走査用同期信
号に基づいて決定することが出来る。走査ビームが点Ｂ
を通過する時点ｔ_Ｂは、測距用光電変換素子６ｓの出力
が極大になる時点であるから、出力極大時点を検知する
ことによって、検知することが出来る。出力極大時点の
検出には、公知の手段が使用される。

【００３６】時点ｔ_Ａと時点ｔ_Ｂとの時間差をｔ_ｄとす
れば、振動ミラー４１の中心点から線分ＡＢを見込む角
（振り角）θは、時間差ｔ_ｄに比例する。即ち、 θ＝ｋｔ_ｄ（１２）但し、ｋは走査速度によって決まる比例定数。従って、
被読取物Ｔまでの距離Ｄ_ｘは、次式によって与えられ
る。Ｄ_Ｘ＝ｅ／ｔａｎ（ｋｔ_ｄ）＝ｅｃｏｔ（ｋｔ_ｄ）（１３）図４（ｂ）は、図４（ａ）における被読取物Ｔを、点Ａ
を中心として、反時計方向に角ψだけ、回転させた場合
を示す。破線Ｔ′は、被読取物の回転後の現在位置を示
す。角ψの回転によって誤差Ｄ_Ｘ′が生じる。Ｄ_Ｘ′は
次式によって与えられる。Ｄ_Ｘ′＝ｅｔａｎψ （１４）角ψ（ラディアン）が微小であれば、Ｄ_Ｘ′≒ｅψ≒０
であるから、焦点整合に支障を来す虞（おそれ）はな
い。

【００３７】（第１の実施例の振動ミラー形走査装置）
第１の実施例に使用する振動ミラー形走査装置４につい
て説明する。図６（ａ）及び（ｂ）は、同振動ミラー形
走査装置の水平断面図及び垂直断面図である。図６
（ａ）及び（ｂ）において、４１_１は第１の反射ミラー
（走査用ミラー）、４１_２は第２の反射ミラー（受光用
ミラー）、４２は可動部、４６はホルダ、４７は固定継
鉄（ヨーク）、４９は駆動巻線である。可動部４２は、
可動部本体と回転軸４２５とを含有し、可動部本体は、
板状、棒状又は立体状であって、２個の可動磁石４２
１、４２１と、可動継鉄４２２とを含有する。第１の反
射ミラー４１_１と可動部本体と第２の反射ミラー４１_２
とは、一体的に構成する。

【００３８】駆動巻線４９が通電されていない時は、可
動体は図示の位置に静止する。可動体を静止位置から適
宜の角度回動させて釈放すると、可動磁石４２１と継鉄
４７との間に吸引力（磁気バネ力）が発生するから、可
動体４２は、自由往復振動を開始する。駆動巻線４９が
通電された時は、駆動電流が可動磁石４２１の磁界と交
差するから、可動磁石４２１に正又は負の偶力が作用す
る。その結果、可動体４２は強制振動を開始する。第１
の反射ミラー４１_１は、合焦装置２から到来した光ビー
ムを、周期的に反射偏向させる。第２の反射ミラー４１
_２は、被読取物Ｔ上の飛点（光の移動点）から集光兼偏
向手段５ＣＰを経由して到来する反射光を、周期的に反
射偏向させて、光電変換器７に向けて射出する。集光兼
偏向手段５ＣＰは、集光レンズと反射プリズムとを、図
示の如く、一体に構成したもので良いし、集光レンズと
反射プリズムとを互いに別体として構成したものでも良
い。（尚、上記の振動ミラー形走査装置４については、
この発明の出願人の出願に係る特願平６−８７１５７号
の明細書及び図面に詳細に説明されている。）

【００３９】（第１の実施例の受光光学系）第１の実施
例に使用される受光光学系５について説明する。図１に
戻って、５ＣＰは集光兼偏向手段であって、集光作用と
偏向作用とを兼ね備えたものである。集光兼偏向手段５
ＣＰと第２の反射ミラー４２_２（図６（ａ）参照）と
は、共同して、受光光学系５を構成する。集光兼偏向手
段５ＣＰは、被読取物Ｔ上の飛点（光の移動点）から到
来する反射光を集光すると共に、集光した反射光の進行
方向を変換して、第２の反射ミラー４１_２に向けて射出
する。第２の反射ミラー４１_２は、到来した反射光を、
周期的に反射偏向させて、光電変換器７に入射させる。
この実施例では、集光兼偏向手段５ＣＰの受光口径を拡
大することによって、受光光量を増加することが出来
る。

【００４０】（第１の実施例の光源）図１において、２
は光源である。光源２としては、例えば、可視光ビーム
を発光する可視光半導体レーザ、又は、面発光形構造の
ＬＥＤに極小径のメサ構造を用いたものを使用する。光
源２には、集光レンズを組み込むことが出来る。但し、
該集光レンズは、前記の側部光を保存するものでなけれ
ばならない。

【００４１】（第１の実施例の光源駆動回路）第１の実
施例の光源駆動回路について説明する。光源２からの投
光は、ビーム状光束であるので、バーコードと走査装置
の距離が変化してもバーコードに入射する光パワーは変
化しない。受光レンズに入射するバーコード面上からの
反射光は、その距離により変化し、受光口径が一定の場
合、受光光量はバーコードからの距離の２乗に反比例す
る。測距により得られた距離データをもとに、投光光出
力を制御すると、バーコードからの距離が変化しても受
光量を一定に保つ事ができる。（但し、最大出射出力
は、光放射安全規格等により制限される事がありる。）

【００４２】図１７は、光源駆動回路２Ｄのブロック図
である。この図は、光源にレーザダイオードを用いた場
合である。レーザダイオードＬＤから発光した光の一部
は、光出力を観測する為のモニタ用ホトダイオードＭＰ
Ｄに入射する。モニタ用ホトダイオードＭＰＤは、レー
ザダイオードＬＤの発光出力に比例したモニタ電流を発
生する。モニタ電流は抵抗Ｒで電圧信号ＥＣに変換さ
れ、エラー増幅器Ｅの−端子に入力される。エラー増幅
器Ｅの＋端子には、光出力制御電圧ＬＰＣＳが入力され
る。このモニター電圧ＥＣは、エラー増幅器Ｅで光出力
制御電圧ＬＰＣＳと比較され、同一電圧となる様、レー
ザの発光出力が制御される。上記の光出力制御電圧ＬＰ
ＣＳは、例えば集中制御装置（例えばマイクロプロセッ
サユニット）９から送出された光出力制御信号（論理
値）が、ＤＡコンバータＤ／Ａによってアナログ量に変
換されてなるものである。

【００４３】（第１の実施例の温度補償装置）図１にお
いて、ＴＳは温度センサである。温度センサＴＳの温度
測定信号を用いて、合焦装置３及び光源駆動回路２Ｄの
温度補償を行うことが出来る。温度センサＴＳとして
は、温度特性が既知な感温素子（例えばサーミスタ、ダ
イオードなど）が利用できる。サーミスタは、温度によ
って抵抗値が変化する素子であるから、その抵抗値を抵
抗電圧変換回路により電圧値に変換し、その電圧値をＡ
／Ｄコンバータでディジタル信号に変換してから、集中
制御装置（例えばマイクロプロセッサユニット）９に入
力する。合焦装置３の合焦レンズ位置サーボ回路３４に
対して、例えば温度測定信号に比例する信号を加算（減
算）することが出来る。これによって、温度変動に伴う
焦点の変動を防止することが出来る。その結果、合焦レ
ンズとして、プラスチック製レンズの使用が可能とな
る。又、光源駆動回路２Ｄに対して、例えば温度測定信
号に比例する別の信号を加算（減算）することが出来
る。これによって、受光光量に対する温度変動の影響が
除去される。

【００４４】（第２の実施例）この出願の発明による光
学的情報読取装置の第２の実施例について説明する。第
２の実施例は、第１の実施例に可変絞り装置を付加した
ものに相当する。図７（ａ）は、第２の実施例に使用す
る第１の可変絞り装置の動作原理図である。図７（ａ）
において、２は光源、３１は合焦レンズ、Ｉ_１は可変円
形絞り、ＩＣは絞り制御回路である。上記の可変円形絞
りＩ_１と、絞り制御回路ＩＣと、図示しない円形絞り駆
動機構とは、共同して、第１の可変絞り装置１０を構成
する。可変円形絞りＩ_１及び円形絞り駆動機構の構造と
機能は、例えばカメラの分野において公知のものと同様
である。可変円形絞りＩ_１の開口（アパーチャ）形状
は、開口口径が変化しても変化せず、常に円形である。
絞り制御回路ＩＣは、測距装置６からの距離信号を、直
接又はマイクロプロセッサ９を介して受けて、絞り制御
信号に変換し、円形絞り駆動機構に印加する。円形絞り
駆動機構は、絞り制御信号に基づいて、可変円形絞りＩ
_１の開口口径を調節する。回動調節後の可変円形絞りＩ
_１の開口口径は、距離信号の１次関数となる。

【００４５】図７（ｂ）は、第２の実施例に使用する第
２の可変絞り装置の動作原理図である。図７（ｂ）にお
いて、２は光源、３１は合焦レンズ、Ｉ_２は可変平行四
辺形絞り、ＩＣは可変平行四辺形絞り制御回路である。
上記の可変平行四辺形絞りＩ_２と、絞り制御回路ＩＣ
と、図示しない平行四辺形絞り駆動機構とで、第２の可
変絞り装置１０を構成する。可変平行四辺形絞りＩ_２及
び平行四辺形絞り駆動機構の構造と機能は、例えばカメ
ラの分野において公知のものと同様である。可変平行四
辺形絞りＩ_２の開口は、横幅（短辺長）だけが変化す
る。絞り制御回路ＩＣは、測距装置６からの距離信号
を、直接又はマイクロプロセッサ９を介して受けて、絞
り指令信号に変換し、平行四辺形絞り駆動機構に印加す
る。平行四辺形絞り駆動機構は、絞り指令信号に基づい
て、可変平行四辺形絞りＩ_２の開口の横幅（短辺長）だ
けを調節する。回動調節後の可変円形絞りＩ_２の開口口
径は、距離信号の１次関数となる。

【００４６】可変絞り装置の有用性について、更に詳細
に説明する。図９は、合焦レンズ通過後のレーザビーム
の縦断面図である。但し、レーザ光はガウシアン分布を
有するものとする。図９において、３１は合焦レンズで
あり、ω_ｄは合焦レンズ３１の出射点におけるレーザビ
ームの半径（＝合焦レンズの半径）、ω_Ｏはビームウエ
スト半径、Ｚ_Ｏは合焦レンズ３１の出射点からビームウ
エスト位置までの距離である。このとき、ビームウエス
ト半径ω_Ｏ及び直径２ω_Ｏは、次式で表わされる。 ω_Ｏ＝ λＺ_Ｏ／（πω_ｄ）（１５）２ω_ｏ＝２λＺ_Ｏ／（πω_ｄ）（１５′）但し、λはレーザ光の波長。

【００４７】いま、合焦レンズ３１の出射点におけるレ
ーザビームの半径ω_ｄも一定、波長λも一定であるとす
ると、ビームウエスト半径ω_ｏ（及び直径２ω_Ｏ）は、
ビームウエスト距離Ｚ_Ｏの１次関数となる。式（１
５′）をグラフ化すれば、図１０の直線１の通りとな
る。但し、図１０には、便宜上、三つの座標系を記載し
てあるから、曲線１は、距離Ｚ_Ｏを横軸、ビームウエス
ト直径２ω_Ｏを縦軸をとする座標系（Ｚ_Ｏ−２ω_Ｏ座標
系）上の直線であることに注意されたい。図１０の直線
１から明らかなように、ビームウエスト位置が遠点Ｚ
_ＯＦにあるときは、ビームウエスト径２ω_ＯＦは太く、
ビームウエスト位置が近点Ｚ_ＯＣにあるときは、ビーム
径２ω_ＯＣは細い。

【００４８】ビームウエスト半径ω_Ｏは、式（８）から
明らかなように、レーザ光源の波長λ、レンズの口径
（２ω_ｄ）、及びビームウエスト位置Ｚ_Ｏの選定で決ま
る。一般には、所定の遠点Ｚ_ＯＦに自動合焦した時に、
ビームウエスト半径ω_Ｏが、所望の値ω_ＯＦとなる様
に、ω_ｄを選択する。そうすると、近点Ｚ_ＯＣに自動合
焦した時には、ビームウエスト径２ω_ＯＣは、図１０の
直線１から明らかなように、所望のビームウエスト径よ
りも大分小さく（細く）なって仕舞う。即ち、（Ｚ_ＯＦ
／Ｚ_ＯＣ）の１になって仕舞う。その結果、近点Ｚ_ＯＣ
における光学解像度が必要以上に上り過ぎて、読取デー
タ以外のソイズ（紙面よごれ、印刷むら等）までも検出
して仕舞い、信号のＳ／Ｎを悪化させて仕舞う虞があ
る。

【００４９】しかしながら、第２の実施例では、合焦レ
ンズ３１の前位又は後位に、図７の如く、可変絞りＩを
配設したから、合焦レンズ３１を近点Ｚ_ＯＣに合焦する
ときには、並行して可変絞りＩをも自動的に調節し、ω
_ｄを小さくすることによって、ビームウエスト半径ω
_ＯＣを大きくし、以って上記のＳ／Ｎ比の悪化を防止す
ることが出来る。図１１は、可変絞り通過後のレーザビ
ームのウエスト位置及び直径を示すグラフであるが、同
図の曲線２の極小値、即ち合焦レンズ３１を近点Ｚ_ＯＣ
に合焦した時のビームウエスト径２ω_ＯＣは、図１０の
曲線２のそれに比べて、遥かに大きく（太く）なってお
り、所望の値（要求値）２ω_ＯＦに近付いていることが
解る。

【００５０】図９に戻って、ω_Ｚはビームウエスト位置
から距離Ｚ離れた点におけるレーザビームの半径であ
る。上記のレーザビームの半径ω_Ｚ及び直径２ω_Ｚは、
次式で与えられる。 ω_Ｚ ^２＝ ω_Ｏ ^２｛１＋（λ／（πω_Ｏ ^２））^２Ｚ^２｝（１６）（２ω_Ｚ）^２＝４ω_Ｏ ^２｛１＋（λ／（πω_Ｏ ^２））^２Ｚ^２｝（１６′）ビームウエストが任意の近点Ｚ_ＯＣにある場合につい
て、式（９′）をグラフ化すれば、図１０の曲線２の通
りとなる。図１０には、前述の如く、便宜上三つの座標
系を記載してあるのであるが、曲線２は、近点Ｚ_ＯＣを
原点とし、近点Ｚ_ＯＣからの距離Ｚを横軸とし、レーザ
ビーム直径２ω_Ｚを縦軸をとする座標系（即ち、Ｚ−２
ω_Ｚ座標系）上の曲線である。

【００５１】又、ビームウエストが任意の遠点Ｚ_ＯＦに
ある場合について、式（１６′）をグラフ化すれば、図
１０の曲線３の通りとなる。曲線３は、遠点Ｚ_ＯＦを原
点とし、遠点Ｚ_ＯＦからの距離Ｚを横軸とし、レーザビ
ーム直径２ω_Ｚを縦軸とする座標系（即ちＺ−２ω_Ｚ座
標系）上の直線である。（ついでながら、レーザビーム
の直径２ω_Ｚを、合焦レンズ３１の出射点を原点とする
空間座標ｚの関数として表現したいときは、式（１
６′）にに対して、例えば、次式を代入すれば良い。（ビームウエストが近点Ｚ_ＯＣにあるとき）Ｚ＝ｚ−Ｚ_ＯＣ（１７）（ビームウエストが遠点Ｚ_ＯＦにあるとき）Ｚ＝ｚ−Ｚ_ＯＦ（１７′）但し、ｚ＝０（原点）は合焦レンズ３１の出射点、ｚ＝
Ｚ_ＯＣは近点、ｚ＝Ｚ_ＯＦは遠点である。）

【００５２】図１０の曲線２から明らかなように、合焦
レンズを近点Ｚ_ＯＣに自動合焦した時は、ビーム径２ω
_Ｚが近点Ｚ_ＯＣの前後で急激に増大する（太くなる）た
め、自動焦点制御の精度向上が必要となる。しかしなが
ら、合焦レンズ３１から被読取物までの距離ｚ（Ｚ_ＯＣ
＋Ｚ）は、走査ビームの偏向につれて速い周期で変化
し、又被読取物面が湾曲しているときにも同様に速い周
期で変化するから、こうした変化に自動焦点制御動作を
追従させることは困難である。そのため光学解像度が変
化し易い。

【００５３】しかしながら、第２の実施例では、前述の
如く、合焦レンズ３１の前位又は後位に、図７の如く、
可変絞りＩを配設したから、合焦レンズ３１を近点Ｚ
_ＯＣに合焦するときは、並行して可変絞りＩをも自動的
に調節し、ω_ｄを小さくすることによってビームウエス
ト半径ω_ＯＣを相対的に大きく（太く）するから、式
（９）及び（９′）の各右辺の中括弧｛｝内における変
数Ｚ^２の係数（λ／（πω_ＯＣ ^２））^２が小さくなり、従って近点Ｚ_ＯＣの前後でのωＺ^２の変
化が緩慢となり、ビーム半径ω_Ｚの変化（立上り）も緩
慢になる。図１１によれば、曲線２の曲率が、図１０の
曲線２のそれに比べて、遥かに小さくなっていることが
解る。以上要するに、第２の実施例では、自動合焦装置
の使用に伴って近点におけるビームウエスト径が細くな
り過ぎる事態を回避すると共に、ビーム走査や被読取物
表面の湾曲に起因する光路長の変化に基づく光学解像度
の変化を、軽減することが出来る。第２の実施例のその
余の事項は、第１の実施例と同様である。

【００５４】（第３の実施例）この出願の発明による光
学的情報読取装置の第３の実施例について説明する。第
３の実施例は、第１の実施例における合焦装置を下記の
ものに置換すると共に下記の可変絞り装置を付加したも
のに相当する。図８は，第３の実施例に使用する合焦装
置３及び可変絞り装置の動作原理図である。図８におい
て、２は光源、３Ｈは円筒形合焦レンズホルダ、ＦＳは
送りねじ、ｇ_１は第１の歯車、ｇ_２は第２の歯車、Ｍは
電動モータ、３３は合焦レンズ位置移動手段、Ｉ_３は可
回転長方形絞り、ＭＣは合焦レンズ位置制御回路兼長方
形絞り回動角制御回路である。

【００５５】送りネジＦＳは、円筒形合焦レンズホルダ
３Ｈの外周面に雄ネジとして形成され、図示しない鏡筒
３Ｂの内周面に形成した雌ネジに螺合される。（或は、
この関係を逆にして、合焦レンズホルダ３Ｈ側に雌ネジ
を、鏡筒３Ｂ側に雄ネジを形成するようにしても良
い。）両ネジは、共同して、送り機構ＦＭを構成する。
第１の歯車ｇ_１は、回転軸を介して電動モータＭに速結
され、第２の歯車ｇ_２は、円筒形合焦レンズホルダ３Ｈ
の一端面（又は外周面）に対して同軸的に結合される。
第２の歯車ｇ_２には光ビームを通過させるための貫通孔
が穿設される。両歯車ｇ_１、ｇ_２は、共同して、歯車機
構（ｇ_１，ｇ_２）を構成する。（第２の歯車ｇ_２と円筒
形合焦レンズホルダ３Ｈとは一体又は別体に構成するこ
とができる。）

【００５６】送りねじ機構ＦＭと、歯車機構（ｇ_１，ｇ
_２）と、電動モータＭと、合焦レンズ位置制御回路兼長
方形絞り回動角制御回路ＭＣとは、共同して、合焦レン
ズ位置移動手段３３を構成する。合焦レンズ位置制御回
路兼長方形絞り回動角制御回路ＭＣは、測距装置６から
の距離信号を、直接又はマイクロプロセッサ９を介して
受信し、合焦レンズ位置指令信号兼長方形絞り回動角指
令信号に変換して、電動モータＭに印加する。合焦レン
ズ位置制御指令信号兼長方形絞り回動角制御信号は、距
離信号の１次関数となる。電動モータＭは合焦レンズ位
置制御信号に従って回動する。電動モータＭの回動運動
は、歯車機構（ｇ_１，ｇ_２）を介して、円筒形合焦レン
ズホルダ３Ｈに伝達され、送り機構ＦＭによって、軸方
向の直線運動に変換される。移動調節後の合焦レンズ３
１の位置は、距離信号の１次関数となる。（歯車機構
（ｇ_１，ｇ_２）の歯数比と、送りねじＦＳのピッチと
は、距離信号の比例係数に反映される。）

【００５７】可回動長方形絞りＩ_３は、回動可能な板体
からなり、中心部に長方形の開口を有する。可回動長方
形絞りＩ_３は、第２の歯車ｇ_２又は合焦レンズホルダ３
Ｈに対して、同心的に結合される。（三者は、一体又は
別体に構成される）。可回動長方形絞りＩ_３と、歯車機
構（ｇ_１，ｇ_２）と、電動モータＭと、合焦レンズ位置
制御回路兼長方形絞り回動角制御回路ＭＣとは、共同し
て、可回動長方形絞り装置１０を構成する。半導体レー
ザ光源からの光ビームは断面形状が元もと縦長であるか
ら、可回動長方形絞りＩ_３への入射光ビームの断面形状
寸法を、可回動長方形絞りＩ_３の開口形状寸法と同程度
にすることができる。

【００５８】このとき、回動転長方形絞りＩ_３を通過し
てなる光ビームの断面形状寸法は、可回動長方形絞りＩ
_３の回転角度に依存し、長方形の開口が水平の時に最
小、垂直の時に最大となる。即ち、可回動長方形絞りＩ
_３を通過した光ビームの断面形状は、光ビーム断面と開
口断面との共通部分（重なり合った部分）からなる形状
と同一である。可回動長方形絞りＩ_３は、歯車機構（ｇ
_１，ｇ_２）に連結されているから、合焦レンズ位置制御
回路兼長方形絞り回動角制御回路ＭＣからのレンズ位置
制御信号兼長方形絞り回動角制御信号に従って回動す
る。回動調節後の長方形開口の位置（角度）は、距離信
号の１次関数となる。（歯車機構（ｇ_１，ｇ_２）の歯数
比は、距離信号の比例定数に反映される。）第３の実施
例に使用する可変絞り装置の有用性は、第２の実施例に
おけるそれと同様である。第３の実施例のその余の事項
は、第１の実施例と同様である。

【００５９】（第４の実施例）この出願の発明による光
学的情報読取装置の第４の実施例について説明する。第
４の実施例は、第１の実施例における振動ミラー形走査
装置と受光光学系とを下記のもので置換してなるものに
相当する。図１２中には、第４の実施例の全体構成を示
す図である。図１２において、４は振動ミラー形走査装
置、５は受光光学系である。その余の要素２〜３、６〜
９は、図１の要素と同様である。

【００６０】（第４の実施例の振動ミラー形走査装置）
図３は、第４の実施例に使用する振動ミラー形走査装置
を示す図で、（ａ）は水平断面図、（ｂ）は正面図、
（ｃ）は側面図である。図１３において、４１_１は反射
ミラー、４２は可動部、４６はホルダ、４７は固定継
鉄、４９は駆動巻線である。第１の実施例に対する、第
４の実施例の、構成の差違について説明する。固定継鉄
４７の形状は、略コの字形である。略コの字形は、略口
の字形の一辺を削除してなる形状である。固定継鉄７の
一対の対辺〜４７_１，４７_２は、典型的には直線状であ
るが、緩やかな曲線状とすることも出来る。

【００６１】可動部４２は、可動部本体と回動軸４２５
とを含有する。可動部本体は、固定継鉄４７の１対の対
辺４７_１，４７_２の間に、且前面寄り（開放端寄り）に
配設される。可動部本体と固定継鉄４７とは、略口の字
形の磁気回路を構成する。回動軸４２５は、固定継鉄４
７を含む平面に対して、垂直に配設される。駆動巻線４
９，４９はそれぞれ、固定継鉄４７の１対の対辺４
７_１，４７_２の前面寄りに巻回される。唯一の反射ミラ
ー（走査用ミラー）４１_１は可動部４２の前面に固定さ
れる。第４の実施例のその余の構成は、第１の実施例と
同一である。

【００６２】（第４の実施例の受光光学系）第４の実施
例に使用する受光光学系について、説明する。図１２に
戻って、受光光学系５は、ありきたりの集光レンズから
なる。集光レンズ５を通過した反射光は、直接無媒介的
に光電変換器７に入射する。第４の実施例のその余の事
項は、第１の実施例と同様である。

【００６３】（第５の実施例）この出願の発明による光
学的情報読取装置の第５の実施例について説明する。第
５の実施例は、第４の実施例における受光光学系５を、
合焦装置３の近傍に移動させると共に、振動ミラー形走
査装置の反射ミラーを、受光用ミラーとしても利用する
様にしたものに相当する。第５の実施例は、第１〜第４
の実施例に比べて、受光光量が若干減少する。第５の実
施例のその余の事項は、第４の実施例と同様である。

【００６４】（第６の実施例）この出願の発明の第６の
実施例について説明する。この出願の発明の第６の実施
例は、第１の実施例における測距装置を下記の測距装置
で置換したものに相当する。図５は、この出願の発明の
第６の実施例に使用する測距装置６の原理説明図であっ
て、同図（ａ）はその平面図（装置の上方から見た
図）、同図（ｂ）はその側面図（装置の側方から見た
図）、同図（Ｃ）は同測距装置６に使用する測距用光電
変換器６Ｓとその接続関係を示す図である。

【００６５】図５（ａ）〜（ｃ）において、２は光学情
報読取用光源、４１は振動ミラー、６Ｌは測距用受光レ
ンズ、６Ｓは測距用光電変換器、６Ａは差動増幅器であ
る。測距用光電変換器６Ｓに付された符号ｕは、測距用
光電変換器６Ｓの上方向を示す。符号１_Ｔ，２_Ｔ，及び
３_Ｔは，被読取物Ｔ（図示しない。）の代表的な位置を
示し、符号１_Ｓ，２_Ｓ，及び３_Ｓは、これらの位置に対
応する、反射光からなる走査線（飛点の軌跡）の位置を
示す。被読取物Ｔが２_Ｔから３_Ｔに移動すると（即ち、
近付くと）、反射光からなる走査線の軌跡は、２_Ｓから
３_Ｓに移動する（即ち、下方に移動する）。このこと
は、図５（ｂ）を参照することによって、容易に理解す
ることが出来る。反対に、被読取物Ｔが２_Ｔから１_Ｔに
移動すると（遠ざかると）、走査線の軌跡は、２_Ｓから
１_Ｓに移動する（上方に移動する）。このことも、同様
にして、理解することが出来る。

【００６６】測距用光電変換器６Ｓは、二つの受光領域
Ａ及びＢからなる。受光領域Ａ及びＢの形状は、図５
（Ｃ）の如く、正方形乃至長方形を１本の斜線によって
２等分してなる形状である。正方形乃至長方形を対角線
に沿って分割した場合は、領域Ａ及びＢの形状は直角３
角形、そうでない場合は、台形となる。二つの領域Ａ及
びＢは、電気的に絶縁されている。両領域の光電流出力
Ｉ_Ａ、Ｉ_Ｂは、走査線（飛点）が表面を通過する時間
（距離）に比例する。測距用光電変換器６Ｓの上下方向
の長さを２ｃ、中心から走査線の軌跡までの距離をｄ
（−ｃ≦ｄ≦ｃ）とすると、走査線（飛点）が領域Ａを
通過する時間は（ｃ−ｄ）に比例し、領域Ｂを通過する
時間は（ｃ＋ｄ）に比例するから、Ｉ_Ａ＝ｐ（ｃ−ｄ）Ｉ_Ｂ＝ｐ（ｃ＋ｄ）

【００６７】となる。但し、ｐは比例定数（光の強度に
依存する）である。一方の領域Ａは、差動増幅器６Ａの
＋端子に接続され、他方の領域Ｂは、差動増幅器６Ａの
−端子に接続される。出力端子には差電圧信号Ｖ_Ｘが得
られる。Ｖ_Ｘ＝−２Ａｐｄ（１８）但し、Ａは差動増幅器６Ａの利得。走査線が図５（ｃ）
の線２_Ｓ上を通過するときは、領域Ａの出力Ｖ_Ａと領域
Ｂの出力Ｖ_Ｂとが同一となるから、差動増幅器６Ａの出
力Ｖ_Ｘは、ゼロとなる。走査線が線３_Ｓ上を通過すると
き（被読取物Ｔが近点寄りにあるとき）は、領域Ａの出
力Ｖ_Ａが領域Ｂの出力Ｖ_Ｂよりも小となるから、差動増
幅器６Ａの出力Ｖ_Ｘは、負の値となる。走査線が線１_Ｓ
上を通過するとき（被読取物Ｔが遠点寄りにあるとき）
は、領域Ａの出力Ｖ_Ａが領域Ｂの出力Ｖ_Ｂよりも大とな
るから、差動増幅器６Ａの出力Ｖ_Ｘは、正の値となる。
このとき、ｄの符号が負となって、ｄ＝−｜ｄ｜とな
る。上式を書き換えれば、次式が得られる。ｄ＝−Ｖ_Ｘ／２Ａｐ（１８′）

【００６８】三角測量の理論を利用するため、測距用受
光レンズ６Ｓを横切る基線ＢＬを考える（図５（ｂ）参
照）。そして、基線ＢＬ（測距用受光レンズ６Ｌ）から
被読取物Ｔまでの距離をＤ_Ｘ、走査中心線から測距用受
光レンズ６Ｌまでの基線ＢＬ上の距離をｅ、基線ＢＬ
（測距用受光レンズ６Ｌ）から測距用光電変換器６Ｓの
までの距離をｆ、測距用受光レンズ６Ｌの光軸から測距
用光電変換器６Ｓの一端（ｕ側端部）までの距離をｂと
する。受光光量が略一定値に制御されているときは、被
読取物Ｔまでの距離Ｄ_Ｘは、次式によって与えられる。Ｄ_Ｘ＝ｅｆ／（ｂ＋ｃ−Ｖ_Ｘ／２Ａｐ）（１９）

【００６９】上記の式（１９）の導出過程は、下記の通
りである。図５（ｂ）によれば、高さがＤ_Ｘで底辺がｅ
なる直角三角形と、高さがｆで底辺が（ｂ＋ｃ＋ｄ）な
る直角三角形を考えることが出来る。両者は、その斜辺
が１個同一の線分３′上にあるから、明らかに相似であ
る。相似の理論によれば、Ｄ_Ｘ／ｅ＝ｆ／（ｂ＋ｃ＋ｄ） ∴Ｄ_Ｘ＝ｅｆ／（ｂ＋ｃ＋ｄ）（２０）式（２０）に、式（１８′）を代入すると、前記の式
（１９）が得られる。測距用光電変換器６Ｓから差動増
幅器６Ａへの接続極性を逆にしたときは、式（１９）の
代りに、次式が使用される。Ｄ_Ｘ＝ｅｆ／（ｂ＋ｃ＋Ｖ_Ｘ／２Ａｐ）（１９′）

【００７０】光源の輝度が制御されることなく一定なら
ば、受光光量は、距離の自乗に反比例する。この場合の
光電流Ｉ_Ａ、Ｉ_Ｂは、下記の通りとなる。Ｉ_Ａ＝ｐ（ｃ−ｄ）（Ｄ_Ｏ／Ｄ_Ｘ）^２Ｉ_Ｂ＝ｐ（ｃ＋ｄ）（Ｄ_Ｏ／Ｄ_Ｘ）^２ ∴ Ｖ_Ａ＝Ａｐ（ｃ−ｄ）（Ｄ_Ｏ／Ｄ_Ｘ）^２Ｖ_Ｂ＝Ａｐ（ｃ＋ｄ）（Ｄ_Ｏ／Ｄ_Ｘ）^２但し、Ａは増幅器の利得。Ｖ_Ａ及びＶ_Ｂの和及び差を計
算すると、Ｖ_Ａ−Ｖ_Ｂ＝−２Ａｐｄ（Ｄ_Ｏ／Ｄ_Ｘ）^２Ｖ_Ａ＋Ｖ_Ｂ＝２Ａｐｃ（Ｄ_Ｏ／Ｄ_Ｘ）^２辺同士で割り算を行って、Ａｐ及び（Ｄ_Ｏ／Ｄ_Ｘ）を消
去すれば、（Ｖ_Ａ−Ｖ_Ｂ）／（Ｖ_Ａ＋Ｖ_Ｂ）＝Ｖ_Ｘ／（Ｖ_Ａ＋Ｖ_Ｂ）＝−ｄ／ｃ ∴ ｄ＝−ｃＶ_Ｘ／（Ｖ_Ａ＋Ｖ_Ｂ）（２１）上式を、式（２０）に代入すれば、次式が得られる。Ｄ_Ｘ＝ｅｆ／｛ｂ＋ｃ−ｃＶ_Ｘ／（Ｖ_Ａ＋Ｖ_Ｂ）｝（２２）（因みに、受光光量が略一定値に制御されているとき
は、Ｖ_Ａ＋Ｖ_Ｂ＝２Ａｐｃとなり、式（２２）は、式
（１９）と一致する。）

【００７１】（第７の実施例）この出願の発明の第７の
実施例について説明する。この出願の発明の第７の実施
例は、第１の実施例における測距装置を下記の測距装置
で置換したものに相当する。図１６は、第７の実施例に
使用する測距装置の入力回路のブロック図である。図１
６において、２はバーコード読取走査用の光源、２Ｄは
光源駆動回路、６Ｓは測距用光電変換器、９は集中制御
装置（例えば、マイクロプロセッサユニット）である。
第７の実施例においても、測距用の投光光源は、バーコ
ード読取走査用の光源（例えばレーザ）２が利用され
る。

【００７２】第７の実施例に使用される、測距用光電変
換器６Ｓは、原理的には、第１の実施例に使用された合
焦レンズ位置検出用光電変換器３２ＰＳ（図２、３、１
５参照）と同一であって、図示の如く、細長形状の受光
面と、第１の光電流出力端子ｔ_１と、第２の光電流出力
端子ｔ_２と、共通電極とを具有する。第１及び第２の光
電流出力は、受光面への光点の入射位置によって異な
る。いま、受光面の長さを２ｃ、受光面の中心位置から
光点の入射位置までの距離をｄとすると、両電流の比
は、次の通りである。Ｉ_２／Ｉ_１＝（ｃ＋ｄ）／（ｃ−ｄ）＝（１＋ｄ／ｃ）／（１−ｄ／ｃ）（２３）式（２３）の導出過程は、次の通りである。第１の出力
端子ｔ_１からの第１の光電流Ｉ_１は、光点の入射位置か
ら第２の出力端子ｔ_２までの距離に比例する。この距離
は、（Ｃ／２−ｄ）であるから、Ｉ_１＝ｐ（Ｃ−ｄ）（２４）但し、ｐは比例定数（但し、受光光量には依存する）。
同様に、第２の光電流Ｉ_２は、光点の入射位置から第１
の出力端子ｔ_１までの距離に比例する。この距離は、
（Ｃ／２＋ｄ）であるから、Ｉ_２＝ｐ（Ｃ＋ｄ）（２５）式（２５）を式（２４）で除して比例定数ｐを消去すれ
ば、式（２３）が得られる。

【００７３】第７の実施例においても、振動ミラー形走
査装置４、被読取物Ｔ、及び測距用受光レンズ６Ｌが使
用されるが、それらは第１の実施例と同様である。第７
の実施例の測距用光電変換器６Ｓは、前述の如く、第
１、第６の実施例のものとは相違するが、その配置関係
は、第６の実施例（図５（ｂ）参照）と同様である。即
ち、第７の実施例の測距用受光レンズ６Ｌ及び測距用光
電変換器６Ｓは、基線Ｄ上に配設される。（図示は省略
する。）第７の実施例による測距時には、振動ミラー４１を停止
させ、基線Ｄに直角な方向（走査の中心方向、θ＝０゜
の方向）に投光する。この間、各種の制御装置は、測距
装置６の受光感度を上げるために、可能な限り、投光ビ
ームは平行光、絞りは開放、発光出力は最大とするよう
に、動作せしめられる。（但し、発光出力は、光放射の
安全規格等で制限された範囲内に止めなければならな
い。）被読取物Ｔからの反射光Ｌは、測距用受光レンズ６Ｌに
よって集光され、測距用光電変換器６Ｓの受光面上に結
像せしめられる。そして、第１の出力端子ｔ_１に第１の
光電流Ｉ_１を、第２の出力端子ｔ_２に第２の光電流Ｉ_２
を発生させる。

【００７４】第１、第２の光電流Ｉ_１、Ｉ_２はそれぞ
れ、電流電圧変換器Ｉ−Ｖによって電圧信号Ｖ_１、Ｖ_２
に変換される。電圧信号Ｖ_１、Ｖ_２はそれぞれ、可変増
幅器ＡＭＰによって増幅され、サンプルホールド回路Ｓ
／Ｈに入力される。投光光源２は、光源駆動回路２Ｄに
より駆動される。その光量は集中制御装置（例えばマイ
クロプロセッサユニット）９からの光出力制御信号ＬＰ
ＣＳによって制御される。投光光源２の点灯（消灯）
は、点灯（消灯）指令信号ＬＯＳによって制御される。
測距動作中は、周囲光の影響を排除するために、光源２
はパルス駆動される。実際の点灯時間は、測定一回当り
１０〜１０００マイクロ秒程度である。この時間は、投
光光源２及び受光回路のパルス応答速度特性に依拠し
て、最適値に決定される。

【００７５】第１、第２の出力端子には、投光光源２の
消灯時でも、周囲光によって、電流Ｉ_１ｏｆ、Ｉ_２ｏｆ
が発生する。周囲光に由来する電流成分Ｉ_１ｏｆ、Ｉ
_２ｏｆの影響を排除するために、消灯時の電圧
Ｖ_１ｏｆ、Ｖ_２ｏｆは、ＡＤ変換器Ａ／Ｄによってそれ
ぞれＡＤ変換され、ディジタルデータとして、集中制御
装置（例えば、マイクロプロセッサユニット）９に入力
される。その直後に、集中制御装置（例えばマイクロプ
ロセッサユニット）９は、点灯指令信号ＬＯＳを発し
て、投光光源２を点灯させる。第１、第２のサンプルホ
ールド回路Ｓ／Ｈ、Ｓ／Ｈはそれぞれ、点灯指令信号Ｌ
ＯＳに同期して、点灯時の電圧信号Ｖ_１ＯＮ，Ｖ_２ＯＮ
をサンプルしホールドする。それらの電圧信号
Ｖ_１ＯＮ，Ｖ_２ＯＮは、ＡＤ変換器Ａ／Ｄによってそれ
ぞれＡ／Ｄ変換され、ディジタルデータとして、集中制
御装置（例えばマイクロプロセッサユニット）９に入力
される。

【００７６】集中制御装置（例えばマイクロプロセッサ
ユニット）９の内部には各電圧データが論理値としてス
トアされているので、次からの演算が容易に実行でき
る。点灯時の電圧データＶ_１ＯＮ、Ｖ_２ＯＮから、消灯
時の電圧データＶ_１ｏｆ、Ｖ_２ｏｆを減算して、真の測
距データＶ_１ｔ，Ｖ_２ｔを計算する。即ち、Ｖ_１ｔ＝Ｖ_１ＯＮ−Ｖ_１ｏｆＶ_２ｔ＝Ｖ_２ＯＮ−Ｖ_２ｏｆ両式から、Ｖ_２ｔ／Ｖ_１ｔを算出する。即ち、Ｖ_２ｔ／Ｖ_１ｔ＝（Ｖ_２ＯＮ−Ｖ_２ｏｆ）／（Ｖ_２ＯＮ−Ｖ_２ｏｆ）（２６）Ｖ_２ｔ／Ｖ_１ｔは、前記の式（２３）中のＩ_２／Ｉ_１に
相当する。そこで、上式（２６）を，前記の式（２３）
中のＩ_２／Ｉ_１に代入することによって、測距値Ｄ_Ｘを
計算できる。（Ｖ_２ＯＮ−Ｖ_２ｏｆ）／（Ｖ_２ＯＮ−Ｖ_２ｏｆ）＝（１＋ｄ／ｃ）／（１−ｄ／ｃ）（２７）

【００７７】集中制御装置（マイクロプロセッサユニッ
ト）９の内部における上記の計算は通常１００μｓｅｃ
以下でできる。測定精度を向上させる為に、前記の測定
シーケンスを繰り返し、平均値を出力する。繰り返し回
数は通常１０〜２０回である。したがって、１回当りの
測定時間は通常１ｍｓｅｃ以下である。測定精度を良く
する為には、投光光量を上げる必要があるが、そこに制
限があるのは、前述の通りである。

【００７８】また、Ａ／Ｄコンバーターの量子化精度を
上げる為、点灯時データＶ_１ＯＮおよびＶ_２ＯＮが共に
小さな値であった場合、集中制御装置（マイクロプロセ
ッサユニット）９は増幅率切替信号ＡＣＳにより、増幅
率を増加させ、最適な入力値となる様にしてから測定シ
ーケンスをやり直す。逆に、点灯時データＶ_１ＯＮまた
はＶ_２ＯＮがＡ／Ｄコンバータの最大入力値を超えてい
る場合、集中制御装置（マイクロプロセッサユニット）
９は、増幅率切替信号ＡＣＳにより増幅率を低減してか
ら、測定シーケンスをやり直す。これらは、測距距離Ｄ
_Ｘが大きく変わると、受光できる反射光の強度が変わる
為である。

【００７９】（第８の実施例）この出願の発明の第８の
実施例について説明する。この出願の発明の第８の実施
例は、第１の実施例の合焦装置３における合焦レンズ位
置検出手段３２を下記の合焦レンズ位置検出手段で置換
したものに相当する。光源（例えばレーザ）２の光軸か
ら角度φだけ離れた方向の光（即ち側部光）の強さは、
角φの減少関数である。そのため、合焦レンズ位置検出
用ポジションレンズ３２ＰＬの受光面が、前方に移動す
れば（合焦レンズ３１のｘ座標が増大すれば）受光光量
が増大し、後方に移動すれば（合焦レンズ３１のｘ座標
が減少すれば）、受光量は減少する。即ち、合焦レンズ
３１が前方に移動すれば、合焦レンズ位置検出用光電変
換素子３２ＰＳの出力が増大し、合焦レンズ３１が後方
に移動すれば、上記光電変換素子３２ＰＳの出力が減少
する。即ち、合焦レンズ位置検出手段３２の出力（位置
検出信号）は、合焦レンズ３１のｘ座標の単調増加関数
である。それ故、上記単調増加関数の逆関数を求めるこ
とによって、合焦レンズ３１のｘ座標を求めることが出
来る。

【００８０】（その他の実施例）その他の実施例につい
て説明する。その他の実施例は、前記の諸実施例中の諸
事項と、以下の諸事項とを組み合わせることによって、
生成される。（イ）第１の実施例の合焦装置３の合焦レンズ位置検出
手段３２における、合焦レンズ位置検出用光電変換器３
２ＰＳは、多数の光電変換素子と位置検出用演算回路と
で構成することが出来る。（ロ）第１の実施例の振動ミラー形走査装置４における
駆動手段は、圧電形電気機械変換器で構成することが出
来る。（ハ）第１の実施例の合焦装置３における合焦レンズ移
動手段３３は、可動鉄片形として構成することが出来
る。（ニ）集中制御装置９をＡＳＩＣで構成することができ
る。（ホ）各実施例における電子回路部分を、集中制御装置
９と共にＩＣ化し、システム・オン・チップとすること
が出来る。

【００８１】

【発明の効果】この出願の発明は、以上の様に構成した
から、下記（ａ）〜（１）の通り、顕著な作用効果を奏
することが出来る。（ａ）被読取物が遠点にあったり近点にあったりして読
取距離が一定していない時でも、光学的情報を正確に読
み取ることが出来る、超長読取深度の光学的情報読取装
置を実現することが出来る。別言すれば、読取範囲の非
常に大きな光学的情報読取装置を実現することが出来
る。（ｂ）小形、軽量、且低コストの合焦装置及び測距装置
を実現することが出来る。これによって、全体としても
小形、軽量、且低コストの光学的情報読取装置を実現す
ることが出来る。（ｃ）小形、軽量、且低コストの合焦装置及び測距装置
を搭載した、手持式光学的情報読取装置を実現すること
が出来る。

【００８２】（ｄ）合焦装置に対して、可変絞り装置を
付加することによって、被読取物Ｔが近点にある時は、
ビームウエストの細くなり過ぎによる解像度の上り過ぎ
を防止し、被読取物Ｔが遠点にある時は、ビームウエス
トの太くなり過ぎによる解像度の下がり過ぎを防止し、
以って超長深度に亙って解像度を適正範囲に維持すると
共に、被読取物Ｔが近点にある時に、近点の前後におけ
るビーム径の急激な増加を防止し、以って、走査ビーム
の偏向に伴う解像度の変動を防止して、Ｓ／Ｎ比を大幅
に向上させた光学的情報読取装置を実現することが出来
る。（ｅ）光源の輝度（従って光量）を、距離測定信号及び
／又は走査角信号の１次関数に基づいて、制御すること
によって、光電変換器７の受光光量を適正範囲に維持し
た、光学的情報読取装置を実現することが出来る。（ｆ）前面に走査ミラー、後面に受光ミラーを有する振
動ミラー形走査装置を使用することによって、即ち後面
の受光ミラーを受光専用に利用することによって、受光
口径を大きくし、従って受光光量を大きくした、光学的
情報読取装置を実現することが出来る。

【００８３】（ｇ）測距データを用いて、走査角を調節
することによって、近点でも遠点でも必要な読幅を確保
することが出来る。（ｈ）測距データを用いて、レーザ光パワを制御するこ
とによって、受光利得および視認性の安定化を計ること
が出来る。（ｉ）測距データを用いて、受光利得を制御することに
よって、受光利得の安定化に寄与することが出来る。（ｊ）測距データを用いて、走査速度を調節することに
よって、電気的アナログ信号の周波数帯域を制御するこ
とが出来る。（ｋ）走査角データを用いて、レーザ光パワ又は受光利
得を調節することによって、走査両側の受光光量の低下
を補償することが出来る。（１）走査角データを用いて、走査中央と両側との光路
差による合焦物のずれを補正することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この出願の発明による光学的情報読取装置の第
１の実施例の全体構成を示す図である。

【図２】上記第１の実施例に使用する自動合焦装置の動
作原理図である。

【図３】上記自動合焦装置の要部をなす光学的合焦ユニ
ットの縦断面図である。

【図４】上記第１の実施例に使用する第１の測距装置の
原理説明図である。

【図５】上記第１の実施例に使用する第２の測距装置の
原理説明図である。

【図６】上記第１の実施例に使用する振動ミラー形走査
装置の水平断面図及び垂直断面図である。

【図７】この出願の発明による光学的情報読取装置の第
２の実施例に使用する可変絞り装置の動作原理図であ
る。

【図８】この出願の発明による光学的情報読取装置の第
３の実施例に使用する合焦装置及び可変絞り装置の動作
原理図である。

【図９】合焦レンズ通過後のレーザビームの縦断面図で
ある。

【図１０】固定絞り通過後のレーザビームのウエスト位
置及び直径を示すグラフである。

【図１１】可変絞り通過後のレーザビームのウエスト位
置及び直径を示すグラフである。

【図１２】この出願の発明による光学的情報読取装置の
第４の実施例の全体構成を示す図である。

【図１３】上記第４の実施例に使用する走査式振動ミラ
ー形走査装置を示す図である。

【図１４】合焦レンズによる光の集光位置を示す図であ
る。

【図１５】合焦レンズ位置制御回路のブロック図であ
る。

【図１６】この出願の発明の第７の実施例に使用する測
距装置の入力回路のブロック図である。

【図１７】光源駆動回路のブロック図である。

【図１８】従来の自動焦点形スキャナの動作原理図であ
る。

【図１９】従来の自動焦点形スキャナを利用した物流仕
分けシステムの斜視図である。

【符号の説明】

１筐体２光源２Ｄ光源駆動装置３自動合焦装置（自動収束系）３１合焦レンズ３２合焦レンズ位置検出手段３２ＰＬ合焦レンズ位置検出用ポジションレンズ３２ＰＳ合焦レンズ位置検出用光電変換器（素子）３２ＰＣ合焦レンズ位置演算回路３３合焦レンズ移動手段３３Ｃ可動線輪（励磁線輪）３３ＣＤ合焦レンズ位置駆動回路３３Ｍ永久磁石３３Ｙ継鉄（ヨーク）３４合焦レンズ位置サーボ回路３５電子的分圧器３Ｂ鏡筒（バレル）３Ｈ合焦レンズホルダ３ＬＬ合焦レンズ位置検出用レーザ光３ＳＰ支持バネ３Ｕ光学的合焦ユニット４振動ミラー形走査装置４１_１第１の振動ミラー（走査用ミラー）４１_２第２の振動ミラー（受光用ミラー）４２可動部４２１可動磁石４２２可動継鉄（ヨーク）４２４磁性体４２５回動軸４６ホルダ４７固定継鉄４７_１固定継鉄の対辺４７_２固定継鉄の対辺４８固定磁石４９駆動線輪５受光光学系６測距装置（距離計）６Ａ差動増幅器６Ｃ測距用演算手段６Ｌ測距用受光レンズ６Ｐ測距用投光器６Ｒ測距用光電変換器６ｓ測距用光電変換素子６Ｓ測距用光電変換器７光電変換器（光電変換器）８信号処理部９集中制御装置（例えばマイクロプロセッサユニッ
ト）１０可変絞り装置ＤＳ距離信号Ｉ可変絞りＩＣ可変絞り制御回路ＬＢレーザビームＭ電動モータＭＣ合焦レンズ位置及び絞り回動角制御回路ＭＳレーザダイオードの監視信号ｐ光学的情報パターン（例えばバーコード記号）ＳＢ走査ビームＴ被読取物（例えばラベル）ＴＳ温度センサＶＤ電子的分圧器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被読取物（Ｔ）を走査する光ビームを発
出する光源（２）と、上記光源（２）から発出した上記光ビームを上記被読取
物（Ｔ）上に合焦させる合焦装置（３）と、上記光ビームを、水平面内において、周期的に反射偏向
させる振動ミラー形走査装置（４）と、上記被読取物（Ｔ）から反射して来た反射光を、所定の
位置に、集光する受光光学系（５）と、上記所定の位置に配設され、上記反射光を電気的アナロ
グ信号に変換する光電変換器（７）と、上記光電変換器（７）の出力端子に接続された信号処理
部（８）と、上記振動ミラー形走査装置（４）から上記被読取物
（Ｔ）までの距離を測長する測距装置（６）と、これらの要素の全部を収納する筺体（１）とを含有し、上記測距装置（６）と上記合焦装置（３）とは、上記測
距装置（６）からの距離信号を上記合焦装置（３）に対
して位置指令信号として与えるように、接続してなる手
持ち式光学的情報読取装置。
【請求項２】前記光源（２）は、可視光ビームを発光
する可視光半導体レーザを用いてなる、請求項１記載の
手持ち式光学的情報読取装置。
【請求項３】前記光源（２）は、面発光形構造のＬＥ
Ｄに極小径のメサ構造を用いてなる、請求項１記載の手
持ち式光学的情報読取装置。
【請求項４】前記合焦装置（３）は、前記光源（２）から発出した光ビームの焦点を前記被読
取物（Ｔ）上に結ばせるための合焦レンズ（３１）と、上記合焦レンズ（３１）を、上記光軸方向にのみ変位可
能に支持する、合焦レンズ支持手段（３９）と、上記合焦レンズ（３１）を上記光軸方向に移動させるこ
とが出来る合焦レンズ移動手段（３３）と、合焦レンズ位置サーボ回路（３４）とを含有し、上記合焦レンズ位置サーボ回路（３４）は、前記位置指
令信号を受けて位置制御信号に変換し、前記合焦レンズ
移動手段（３３）に与えるように、構成してなる請求項
１記載の手持ち式光学的情報読取装置。
【請求項５】上記合焦レンズ（３１）は、プラスチッ
ク材料からなる、請求項４記載の手持ち式光学的情報読
取装置。
【請求項６】上記合焦レンズ支持手段（３９）は、筒
状乃至環状の合焦レンズホルダ３Ｈを含有する、請求項
４記載の手持ち式光学的情報読取装置。
【請求項７】上記合焦レンズ支持手段（３９）は、更
に、板状の支持バネを含有する、請求項６記載の手持ち
式光学的情報読取装置。
【請求項８】前記支持バネは、１対の支持バネ３Ｓ
Ｐ，３ＳＰからなり、上記支持バネ３ＳＰ，３ＳＰは、
前記合焦レンズホルダ３Ｈを前後から挟持するような形
に配設してなる、請求項７記載の手持ち式光学的情報読
取装置。
【請求項９】前記合焦装置（３）は、鏡筒（バレル）
３Ｂを含有し、前記合焦レンズ支持手段（３９）は上記鏡筒３Ｂ内に収
納し、前記支持バネの周縁部は上記鏡筒３Ｂの内壁に固定して
なる請求項７記載の手持ち式光学的情報読取装置。
【請求項１０】前記合焦レンズ移動手段（３３）は電
磁式駆動機構を含有し、該電磁式駆動機構は、励磁線輪
３３Ｃと、永久磁石３３Ｍと、継鉄（ヨーク）３３Ｙと
からなる、請求項４記載の手持ち式光学的情報読取装
置。
【請求項１１】前記励磁線輪３３Ｃ、前記永久磁石３
３Ｍ、及び前記継鉄３３Ｙは、何れも環状に構成し、
且、内側からこの順序で同軸的に配置し、上記永久磁石３３Ｍ及び上記継鉄３３Ｙを固定側とし、
上記励磁線輪３３Ｃを可動側とし、可動側とした上記線
輪３３Ｃを合焦レンズ支持手段（３９）に対して直列的
に連結してなる請求項１０記載の手持ち式光学的情報読
取装置。
【請求項１２】前記合焦装置（３）は鏡筒（バレル）
３Ｂを含有し、前記電磁式駆動機構は上記鏡筒３Ｂ内に収納し、前記継鉄３３Ｙの周縁部は上記鏡筒３Ｂの内壁に固定し
てなる請求項１０記載の手持ち式光学的情報読取装置。
【請求項１３】前記合焦装置（３）は、更に、合焦レ
ンズ位置検出手段（３２）を含有し、該合焦レンズ位置
検出手段（３２）は、前記合焦レンズ（３１）の光軸方
向における位置を検出して位置検出信号を出力するよう
に構成し、前記合焦レンズ位置サーボ回路（３４）は、前記位置指
令信号と上記位置検出信号とを受けて、位置制御信号を
形成し、上記合焦レンズ移動手段（３３）に与えると共
に、両信号の差が零となった時に上記合焦レンズ移動手
段（３３）を停止させるように構成してなる請求項４記
載の手持ち式光学的情報読取装置。
【請求項１４】前記合焦レンズ位置検出手段（３２）
は、合焦レンズ位置検出用ポジションレンズ（３２Ｐ
Ｌ）と、合焦レンズ位置検出用光電変換器（３２ＰＳ）
と、合焦レンズ位置演算回路（３２ＰＣ）を含有する請
求項１３記載の手持ち式光学的情報読取装置。
【請求項１５】上記合焦装置（３）は、合焦レンズホ
ルダ３Ｈと、鏡筒３Ｂとを含有し、前記合焦レンズ位置検出用ポジションレンズ（３２Ｐ
Ｌ）は、光源（２）から合焦レンズホルダ３Ｈの内周部
の所定箇所に到達した周辺光を、対応する周壁部を通し
て外部に導出するために、当該周壁部に埋め込み、上記ポジションレンズ（３２ＰＬ）の光軸（延長線）が
上記鏡筒３Ｂの周壁部と交差する位置に貫通孔を穿設し
て、当該貫通孔内に上記合焦レンズ位置検出用光電変換
器（３２ＰＳ）を配設し、上記ポジションレンズ（３２ＰＬ）の集光点と上記光電
変換器（３２ＰＳ）の受光面とを合致させてなる請求項
１４記載の手持ち式光学的情報読取装置。
【請求項１６】上記合焦レンズ位置検出用ポジション
レンズ（３２ＰＬ）の断形状と上記合焦レンズ位置検出
用受光器の断面形状とは、何れも縦長形状としてなる、
請求項１４又は１５記載の手持ち式光学的情報読取装
置。
【請求項１７】更に可変絞り手段（１０）を含有し、
該可変絞り手段（１０）は可変絞り（Ｉ）と絞り制御回
路（ＩＣ）とを含有し、上記可変絞り（Ｉ）は、前記合焦装置（３）の前位又は
後位に配設し、上記絞り制御回路（ＩＣ）と前記測距装置（６）とは、
前記測距装置（６）からの距離信号を、上記絞り制御回
路（ＩＣ）に対して、絞り指令信号として与えるよう
に、接続してなる、請求項４記載の手持ち式光学的情報読取装置。
【請求項１８】前記可変絞り（Ｉ）の絞り孔形状は、
円形をなしている、請求項１７記載の手持ち式光学的情
報読取装置。
【請求項１９】前記可変絞り（Ｉ）の絞り孔形状は、
平行四辺形をなしている、請求項１７記載の手持ち式光
学的情報読取装置。
【請求項２０】前記可変絞り（Ｉ）の絞り孔形状は、
四辺形をなしている、請求項１７記載の手持ち式光学的
情報読取装置。
【請求項２１】前記可変絞り（Ｉ）の絞り孔形状は、
上方及び／又は下方における横幅を中央部における横幅
よりも段階的に拡大した形状をなしている、請求項１７
記載の手持ち式光学的情報読取装置。
【請求項２２】前記可変絞り（Ｉ）の絞り孔形状は、
上方及び／又は下方における横幅を中央部における横幅
よりも連続的に拡大した形状をなしている、請求項１７
記載の手持ち式光学的情報読取装置。
【請求項２３】前記可変絞り（Ｉ）の絞り孔形状は、
上方及び／又は下方における横幅を中央部における横幅
よりも断続的に拡大した形状をなしている、請求項１７
記載の手持ち式光学的情報読取装置。
【請求項２４】前記合焦レンズ移動手段（３３）は、
送りネジ機構（ＦＭ）と、送りネジ機構駆動手段（Ｆ
Ｄ）と、合焦レンズ位置制御回路（ＭＣ）とからなる、請求項４記載の手持ち式光学的情報読取装置。
【請求項２５】前記送りネジ機構（ＦＭ）は、送りね
じ（ＦＳ）を含有し、該送りねじ（ＦＳ）は前記合焦レ
ンズホルダ（３Ｈ）の外周部に設けてなる、請求項２４
記載の手持ち式光学的情報読取装置。
【請求項２６】前記送りネジ機構駆動手段（ＦＤ）
は、歯車機構（ｇ_１，ｇ_２）と電動モータ（Ｍ）とを含
有し、上記歯車機構（ｇ_１，ｇ_２）は第１の歯車
（ｇ_１）と第２の歯車（ｇ_２）とからなり、上記第１の歯車（ｇ_１）は上記電動モータ（Ｍ）に連結
し、上記第２の歯車（ｇ_２）は前記合焦レンズホルダ
（３Ｈ）の外周部に結合してなる請求項２４記載の手持
ち式光学的情報読取装置。
【請求項２７】更に、可変絞り（Ｉ_３）を含有し、該
可変絞り（Ｉ_３）は、前記送りネジ機構（ＦＭ）と連動
するように連結してなる請求項２４記載の手持ち式光学
的情報読取装置。
【請求項２８】前記振動ミラー形走査装置（４）は、
前記光源（２）から発出した光ビームを反射偏向させる
ための振動ミラー（４１_１）と、上記振動ミラー（４１
_１）を振動させる電磁式駆動手段とからなり、上記電磁式駆動手段は固定部と可動部とからなり、上記振動ミラー（４１_１）と上記可動部とは、一体的に
構成してなる請求項１記載の手持ち式光学的情報読取装
置。
【請求項２９】前記駆動手段は、電磁式駆動手段から
なる、請求項２８記載の手持ち式光学的情報読取装置。
【請求項３０】前記振動ミラー形走査装置（４）は、前記光源（２）から発出した光ビームを反射偏向させる
ための第１の振動ミラー（４１_１）と、上記第１の振動ミラー（４１_１）の後面に固定した第２
の振動ミラー（４１_２）と、上記第１の振動ミラー（４１_１）及び第２の振動ミラー
（４１_２）を振動させる電磁式駆動手段とからなり、前記受光光学系（５）は、反射偏向手段（５ＣＰ）と上
記第２の振動ミラー（４１_２）とで構成してなる、謂求項１記載の手持ち式光学的情報読取装置。
【請求項３１】前記測距装置（６）は、前記被読取物（Ｔ）からの反射光を受光する測距用受光
レンズ（６Ｌ）と、上記反射光を電気的アナログ信号に変換する測距用光電
変換器と、測距用演算手段（６Ｃ）とを含有する請求項１記載の手
持ち式光学的情報読取装置。
【請求項３２】前記測距用光電変換器は、水平方向の
受光領域寸法の小さい光電変換素子（６ｓ）からなり、上記測距用演算手段（６Ｃ）は、受光光量極大時点を決
定し、該受光光量極大時点に基づいて、被読取物（Ｔ）
までの距離を算出する、請求項３１記載の手持ち式光学的情報読取装置。
【請求項３３】前記測距用光電変換器は、正方形又は
長方形の受光領域を斜めの線で二分割で構成してなる二
つの領域（Ａ），（Ｂ）を含有し、前記測距用演算手段（６Ｃ）は、差動増幅器（６Ａ）を
含有し、上記二つの受光領域（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ、上記差
動増幅器（６Ａ）の第１及び第２の入力端子に接続して
なる請求項３１記載の手持ち式光学的情報読取装置。
【請求項３４】被読取物（Ｔ）を走査する光ビームを
発出する光源（２）と、上記光源（２）から発出した上記光ビームを上記被読取
物（Ｔ）上に合焦させる合焦装置（３）と、上記光ビームを、水平面内において、周期的に反射偏向
させる振動ミラー形走査装置（４）と、上記被読取物（Ｔ）から反射して来た反射光を、所定の
位置に、集光する受光光学系（５）と、上記所定の位置に配設され、上記反射光を電気的アナロ
グ信号に変換する光電変換器（７）と、上記光電変換器（７）の出力端子に接続された信号処理
部（８）と、上記振動ミラー形走査装置（４）から上記被読取物
（Ｔ）までの距離を測長する測距装置（６）と、を含有し、上記合焦装置（３）は、上記光源（２）から発出した光ビームの焦点を上記被読
取物（Ｔ）上に結ばせるための合焦レンズ（３１）と、上記合焦レンズ（３１）を、上記光軸方向にのみ変位可
能に支持する、合焦レンズ支持手段（３９）と、上記合焦レンズ（３１）を上記光軸方向に移動させるこ
とが出来る合焦レンズ移動手段（３３）と、合焦レンズ位置サーボ回路（３４）とを含有し、上記測距装置（６）と上記合焦装置（３）とは、上記測
距装置（６）からの距離信号を上記合焦装置（３）に対
して位置指令信号として与えるように、接続してなる上
記合焦レンズ位置サーボ回路（３４）は、上記位置指令
信号を受けて位置制御信号に変換し、上記合焦レンズ移
動手段（３３）に与えるように、構成してなる光学的情
報読取装置。
【請求項３５】前記合焦レンズ移動手段（３３）は電
磁式駆動機構を含有し、該電磁式駆動機構は、励磁線輪
３３Ｃと、永久磁石３３Ｍと、継鉄（ヨーク）３３Ｙと
からなる、請求項３４記載の光学的情報読取装置。
【請求項３６】前記合焦装置（３）は、更に、合焦レ
ンズ位置検出手段（３２）を含有し、該合焦レンズ位置
検出手段（３２）は、前記合焦レンズ（３１）の光軸方
向における位置を検出して位置検出信号を出力するよう
に構成し、前記合焦レンズ位置サーボ回路（３４）は、前記位置指
令信号と上記位置検出信号とを受けて、両信号の差信号
を形成し、この差信号を位置制御信号として、上記合焦
レンズ移動手段（３３）に与えるように構成してなる請
求項３４記載の光学的情報読取装置。
【請求項３７】更に可変絞り手段（１０）を含有し、
該可変絞り手段（１０）は可変絞り（Ｉ）と絞り制御回
路（ＩＣ）とを含有し、上記可変絞り（Ｉ）は、前記合焦装置（３）の前位又は
後位に配設し、上記絞り制御回路（ＩＣ）と前記測距装置（６）とは、
前記測距装置（６）からの距離信号を、上記絞り制御回
路（ＩＣ）に対して、絞り指令信号として与えるよう
に、接続してなる、請求項３４記載の光学的情報読取装置。
【請求項３８】前記合焦レンズ移動手段（３３）は、
送りネジ機構（ＦＭ）と、送りネジ機構駆動手段（Ｆ
Ｄ）と、合焦レンズ位置制御回路（ＭＣ）とからなる、請求項３４記載の光学的情報読取装置。
【請求項３９】光源（２）から発出した光ビームの焦
点を前記被読取物（Ｔ）上に結ばせるための合焦レンズ
（３１）と、上記合焦レンズ（３１）を、上記光軸方向にのみ変位可
能に支持する、合焦レンズ支持手段（３９）と、上記合焦レンズ（３１）を上記光軸方向に移動させるこ
とが出来る合焦レンズ移動手段（３３）と、合焦レンズ位置サーボ回路（３４）とを含有し、上記合焦レンズ位置サーボ回路（３４）は、前記位置指
令信号を受けて位置制御信号に変換し、前記合焦レンズ
移動手段（３３）に与えるように、構成してなる光学的
情報読取装置用合焦装置。
【請求項４０】前記合焦装置（３）は、更に、合焦レ
ンズ位置検出手段（３２）を含有し、該合焦レンズ位置
検出手段（３２）は、前記合焦レンズ（３１）の光軸方
向における位置を検出して位置検出信号を出力するよう
に構成し、前記合焦レンズ位置サーボ回路（３４）は、前記位置指
令信号と上記位置検出信号とを受けて、両信号の差信号
を形成し、この差信号を位置制御信号として、上記合焦
レンズ移動手段（３３）に与えるように構成してなる請
求項３９記載の光学的情報読取装置用合焦装置。
【請求項４１】前記被読取物（Ｔ）からの反射光を受
光する測距用受光レンズ（６Ｌ）と、上記反射光を電気的アナログ信号に変換する測距用光電
変換器と、測距用演算手段（６Ｃ）とを含有する光学的情報読取装
置用測距装置。
【請求項４２】前記測距用光電変換器は、水平方向の
受光領域寸法の小さい光電変換素子（６ｓ）からなり、上記測距用演算手段は、受光光量極大時点を決定し、該
受光光量極大時点に基づいて、被読取物（Ｔ）までの距
離を算出する、請求項４１記載の光学的情報読取装置用測距装置。
【請求項４３】前記測距用光電変換器は、正方形又は
長方形の受光領域を斜めの線で二分割で構成してなる二
つの受光領域（Ａ），（Ｂ）を含有し、前記測距用演算手段は、差動増幅器（６Ａ）を含有し、上記二つの受光領域（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ、上記差
動増幅器（６Ａ）の第１及び第２の入力端子に接続して
なる前記測距用演算手段は、上記差動増幅器（６Ａ）の出力
に比例定数を乗算する請求項４１記載の光学的情報読取
装置用測距装置。