JP6022245B2 - 光学的情報読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、情報コードを光学的に読み取る光学的情報読取装置に関するものである。

従来、情報コードを光学的に読み取る光学的情報読取装置では、情報コードを安定した距離で読み取るために、受光センサに情報コードからの反射光を結像させるための結像光学系の焦点位置（ベストフォーカス）を一定にする部材として、鏡筒が採用されていた。具体的には、鏡筒の内部に結像光学系が組み付けられた状態で、この鏡筒を受光センサが組み付けられたホルダに固定することで、受光センサに対する結像光学系の焦点位置が一定に維持されていた。

また、結像光学系として２つの結像用のレンズが採用される場合があり、このような２つの結像用のレンズと鏡筒とを採用する光学的情報読取装置として、下記特許文献１に開示される光学情報読取り装置が知られている。この光学情報読取り装置は、結像光学系として２つのレンズ、鏡筒および絞りが採用されており、両レンズが鏡筒を介して支持されることで両レンズの相対位置が規制されている。

特許第２８７１５５９号公報

ところで、上述のように結像光学系として２つのレンズを鏡筒により位置決めする構成では、一方のレンズと鏡筒との位置ずれや他方のレンズと鏡筒との位置ずれを抑制するとともに、鏡筒における一方のレンズの支持部位と他方のレンズの支持部位との位置ずれを抑制するため、鏡筒を高精度に加工する必要がある。いずれかの位置ずれによって、一方のレンズの光軸と他方のレンズの光軸とがずれると、結像光学系の焦点位置が変化する等の問題が生じてしまうからである。このため、高い加工精度が要求される鏡筒の低コスト化を図ることができず、結像光学系に関して光学的情報読取装置の低コスト化を図ることが困難であるという問題がある。また、２つのレンズを鏡筒により位置決めする構成では、鏡筒という部品が増えるだけでなく、このような部品点数の増大により両レンズや鏡筒の組み付けに関する時間が増大し、鏡筒のために読取装置自体も大型化してしまうという問題がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、結像光学系として採用される２つのレンズを高精度かつ容易に位置決めし得る光学的情報読取装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、情報コード（Ｃ）からの反射光（Ｌｒ）を結像光学系（５０，５０ａ〜５０ｅ）を介して受光する受光センサ（２８）を備え、前記受光センサから出力される信号に基づいて前記情報コードを光学的に読み取る光学的情報読取装置（１０）であって、前記結像光学系は、情報コード側に配置される第１レンズ（５１）と受光センサ側に配置される第２レンズ（５２）とを備え、前記第１レンズは、前記第２レンズを両レンズの光軸（Ｌ１，Ｌ２）が一致するように外周側から支持する支持部（５４）がレンズ本体と一体に形成され、前記第１レンズおよび前記第２レンズには、前記第２レンズが前記支持部により支持される際に、互いに面接触する接触面（５５，５６）がそれぞれ形成され、前記支持部は、前記第２レンズを内部に収容するように形成され、前記結像光学系は、前記受光センサが固定されるハウジングに収容され、前記支持部の外周面には、前記ハウジングに係合するための係合部が形成され、前記係合部は、前記光軸を含む平面で切断したときに表れる２つの断面が当該光軸を介して対向するように前記支持部の外周面から突出して配置されることを特徴とする。
なお、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

請求項１の発明では、結像光学系として情報コード側に配置される第１レンズと受光センサ側に配置される第２レンズとのうち第１レンズには、第２レンズを両レンズの光軸が一致するように外周側から支持する支持部が一体に形成されている。また、第１レンズおよび第２レンズには、第２レンズが支持部により支持される際に、互いに面接触する接触面がそれぞれ形成されている。

これにより、両レンズの組み付け時には、両レンズの接触面が互いに面接触した状態で、支持部により第２レンズが外周側、すなわち、光軸に直交する方向から支持されることとなる。このため、両レンズにおける接触箇所が接触面同士の接触箇所と支持部による支持箇所との複数箇所となるので、両レンズの組み付け時における位置ずれが抑制されて、両レンズを高精度に位置決めすることができる。特に、第１レンズにおいて支持部はレンズ本体に一体に形成されるため、支持部とレンズ本体とが位置ずれすることもないので、支持部を用いた両レンズの位置決め精度を向上させることができる。
したがって、鏡筒等の別部品を用いることなく、結像光学系として採用される２つのレンズを高精度かつ容易に位置決めすることができる。
特に、支持部の外周面には、受光センサが固定されるハウジングに係合するための係合部が形成されるため、この係合部をハウジングに係合させることで、ハウジングに対する支持部の位置決め、すなわち、受光センサに対する結像光学系の位置決めを容易かつ確実に実施することができる。

請求項２の発明では、接触面は、光軸を中心に環状に形成されるため、接触面同士が環状に接触するので、接触面同士の接触箇所に作用する力が均等になりやすくなり、接触面同士の接触箇所での両レンズの位置ずれがさらに抑制されて、両レンズの位置決め精度を更に高めることができる。

請求項３の発明では、結像光学系として情報コード側に配置される第１レンズと受光センサ側に配置される第２レンズとのうち第１レンズには、第２レンズを両レンズの光軸が一致するように外周側から支持する支持部が一体に形成されている。また、第１レンズおよび第２レンズには、第２レンズが支持部により支持される際に、互いに同一平面上に位置する端面がそれぞれ形成されている。

これにより、両レンズの端面を同一平面上に位置させることで第１レンズと第２レンズとが位置決めされた状態で支持部により第２レンズが支持されるので、両レンズの組み付け時における位置ずれが抑制されて、両レンズを高精度に位置決めすることができる。特に、第１レンズにおいて支持部はレンズ本体に一体に形成されるため、支持部とレンズ本体とが位置ずれすることもないので、支持部を用いた両レンズの位置決め精度を向上させることができる。
したがって、鏡筒等の別部品を用いることなく、結像光学系として採用される２つのレンズを高精度かつ容易に位置決めすることができる。
特に、支持部の外周面には、受光センサが固定されるハウジングに係合するための係合部が形成されるため、この係合部をハウジングに係合させることで、ハウジングに対する支持部の位置決め、すなわち、受光センサに対する結像光学系の位置決めを容易かつ確実に実施することができる。

請求項４の発明では、支持部には、第２レンズを外周側から接触して支持する支持面が環状に形成されるため、支持部の支持面と第２レンズとが光軸に直交する方向において環状に接触する。これにより、支持部による支持箇所での接触部位に作用する力が均等になりやすくなり、光軸に直交する方向における両レンズの位置ずれがさらに抑制されて、両レンズの位置決め精度を更に高めることができる。

請求項５の発明では、第１レンズの入射側には、入射する光を絞って不要な光を遮光する絞り部が配置される。
情報コードからの反射光と異なる光を受光センサに受光させないためには、当該反射光が入射する部分を除き受光センサや結像レンズの周りを遮光する必要がある。

そこで、第１レンズの入射側に絞り部を配置することで、この絞り部により入射側から第１レンズに入射しやすい上記異なる光が遮光されるため、上記異なる光の受光センサへの受光を防止することができる。特に、絞り機能と遮光機能を兼ね備えた絞り部が入射側に配置されるので、光軸上に絞り機能を発揮するように配置される部材と、第１レンズの入射側を遮光するように配置される部材とを別途設ける場合と比較して、部品点数を削減することができ、その結果、絞り機能および遮光機能を低コストで実現することができる。

請求項６の発明では、絞り部は、第１レンズの入射側に遮光性材料が印刷されることで形成されるため、絞り部を低コストで形成でき、その結果、絞り機能および遮光機能をより低コストで実現することができる。

第１実施形態に係る光学的情報読取装置の電気的構成を示すブロック図である。 第１実施形態における結像光学系の詳細構成を示す断面図である。 第１実施形態の第１変形例における結像光学系の詳細構成を示す断面図である。 第２実施形態における結像光学系の詳細構成を示す断面図である。 第３実施形態における結像光学系の詳細構成を示す断面図である。 第３実施形態の変形例における結像光学系の詳細構成を示す断面図である。 第４実施形態における結像光学系の詳細構成を示す断面図である。 第５実施形態における結像光学系の詳細構成を示す断面図である。 第６実施形態における結像光学系の詳細構成を示す断面図である。 第７実施形態における結像光学系の詳細構成を示す断面図である。 第７実施形態の変形例における結像光学系の詳細構成を示す断面図である。 第８実施形態における結像光学系の詳細構成を示す断面図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の光学的情報読取装置を具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図１は、第１実施形態に係る光学的情報読取装置１０の電気的構成を示すブロック図である。
図１に示す光学的情報読取装置１０は、梱包箱等の読取対象に付されたバーコードや二次元コード等の情報コードを光学的に読み取る携帯型の読取装置として構成されている。この光学的情報読取装置１０は、筐体（図示略）の内部に回路部２０が収容されてなるものであり、回路部２０は、主に、照明光源２１、受光センサ２８、結像光学系５０等の光学系と、メモリ３５、制御回路４０等のマイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）系と、から構成されている。

光学系は、投光光学系と、受光光学系とに分かれている。投光光学系を構成する照明光源２１は、照明光Ｌｆを発光可能な照明光源として機能するもので、例えば、赤色のＬＥＤとこのＬＥＤの出射側に設けられるレンズとから構成されている。なお、図１では、情報コードＣが付された物品Ｒに向けて照明光Ｌｆを照射する例を概念的に示している。

受光光学系は、受光センサ２８、結像光学系５０、反射鏡（図示略）などによって構成されている。受光センサ２８は、例えば、Ｃ−ＭＯＳやＣＣＤ等の固体撮像素子である受光素子を一次元に配列したラインセンサまたは二次元に配列したエリアセンサとして構成されるものであり、情報コードに照射されて反射した反射光Ｌｒを受光可能に構成されている。この受光センサ２８は、結像光学系５０を介して入射する入射光を受光可能にプリント配線板に実装されている。

結像光学系５０は、外部から読取口１３を介して入射する入射光を集光して受光センサ２８の受光面２８ａに像を結像するように機能するものである。この結像光学系５０の詳細構成については後述する。本実施形態では、照明光源２１から照射された照明光Ｌｆが情報コードＣにて反射した後、この反射光Ｌｒを結像光学系５０で集光し、受光センサ２８の受光面２８ａにコード像を結像させている。

マイコン系は、増幅回路３１、Ａ／Ｄ変換回路３３、メモリ３５、アドレス発生回路３６、同期信号発生回路３８、制御回路４０、トリガースイッチ４２、発光部４３、ブザー４４、バイブレータ４５、液晶表示器４６、操作部４７、通信インタフェース４８等から構成されている。

光学系の受光センサ２８から出力される画像信号（アナログ信号）は、増幅回路３１に入力されることで所定ゲインで増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路３３に入力されると、アナログ信号からディジタル信号に変換される。そして、ディジタル化された画像信号、つまり画像データ（画像情報）は、生成されてメモリ３５に入力されると、所定のコード画像情報格納領域に蓄積される。なお、同期信号発生回路３８は、受光センサ２８およびアドレス発生回路３６に対する同期信号を発生可能に構成されており、またアドレス発生回路３６は、この同期信号発生回路３８から供給される同期信号に基づいて、メモリ３５に格納される画像データの格納アドレスを発生可能に構成されている。

メモリ３５は、半導体メモリ装置で、例えばＲＡＭ（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等）やＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等）がこれに相当する。このメモリ３５のうちのＲＡＭには、上述したコード画像情報格納領域のほかに、制御回路４０が算術演算や論理演算等の各処理時に利用する作業領域や読取条件テーブルも確保可能に構成されている。またＲＯＭには、後述する読取処理、解析処理等を実行可能な所定プログラムやその他、照明光源２１、受光センサ２８等の各ハードウェアを制御可能なシステムプログラム等が予め格納されている。

制御回路４０は、光学的情報読取装置１０全体を制御可能なマイコンによって構成されており、ＣＰＵ、システムバス、入出力インタフェース等を有すると共に、情報処理機能を備えており、メモリ３５とともに情報処理装置を構成している。本実施形態では、制御回路４０に対し、トリガースイッチ４２、発光部４３、ブザー４４、バイブレータ４５、液晶表示器４６、操作部４７、通信インタフェース４８等が接続されている。

これにより、制御回路４０は、例えば、トリガースイッチ４２の監視や管理、情報コードの読み取りに関する情報を報知するインジケータとして機能する発光部４３の点灯・消灯、ビープ音やアラーム音を発生可能なブザー４４の鳴動のオンオフ、当該光学的情報読取装置１０の読取作業者に伝達し得る振動を発生可能なバイブレータ４５の駆動制御、液晶表示器４６の表示制御、操作部４７から入力される操作信号に応じた光学的情報読取装置１０の動作の制御、外部装置とのシリアル通信を可能にする通信インタフェース４８の通信制御等を可能にしている。

次に、本発明の特徴的部分である結像光学系５０の詳細構成について、図２を用いて詳細に説明する。図２は、第１実施形態における結像光学系５０の詳細構成を示す断面図である。なお、図２および後述する図３〜図９では、図面左側が情報コードＣ側（入射側）であり、図面右側が受光センサ２８側（出射側）である。

図２に示すように、結像光学系５０は、情報コードＣ側に配置される第１レンズ５１と、受光センサ２８側に配置される第２レンズ５２との２つの結像用のレンズを備えている。

第１レンズ５１は、レンズ本体５３と支持部５４とを備えており、レンズ本体５３は、情報コードＣからの反射光Ｌｒを集光して第２レンズ５２に向けて出射するように機能するレンズである。支持部５４は、レンズ本体５３の外周縁に対して環状に連結するようにレンズ本体５３と一体に形成されている。支持部５４は、その内周面５４ａの中心軸がレンズ本体５３の光軸Ｌ１に一致するように、円筒状に形成されている。なお、内周面５４ａは、特許請求の範囲に記載の「支持面」の一例に相当し得る。

また、第１レンズ５１のうち内周面５４ａ近傍には、第２レンズ５２との組み付け時に第２レンズ５２に対して環状に面接触する接触面５５が、光軸Ｌ１を中心として当該光軸Ｌ１に直交するように円環状に形成されている。

第２レンズ５２は、第１レンズ５１にて集光した光をさらに集光して受光センサ２８に向けて出射するように機能するレンズである。第２レンズ５２は、その外径側の外周面５２ａが、当該第２レンズ５２の光軸Ｌ２を中心として円筒面状であって支持部５４の内周面５４ａに対して嵌合可能に形成されている。また、第２レンズ５２の入射側には、第１レンズ５１との組み付け時に接触面５５に対して環状に面接触する接触面５６が、光軸Ｌ２を中心として当該光軸Ｌ２に直交するように円環状に形成されている。なお、内周面５４ａおよび外周面５２ａは、その嵌合状態が、接触面５５と接触面５６とが近づくほどきつくなり接触面５５と接触面５６とが面接触した状態が最もきつくなるように形成されている。

このように形成される第１レンズ５１および第２レンズ５２は、第２レンズ５２をその外周面５２ａにて第１レンズ５１の内周面５４ａに嵌合させるよう押し込み、接触面５５と接触面５６とを面接触させることで、光軸Ｌ１および光軸Ｌ２が一致するように組み付けられる。これにより、図２に示す結像光学系５０が完成する。

このように両レンズ５１，５２を組み付けて構成した結像光学系５０は、読取口１３を介して入射する入射光を第１レンズ５１および第２レンズ５２により集光して受光センサ２８の受光面２８ａに像を結像させるように、筐体内に配置される。これにより、情報コードＣからの反射光Ｌｒが両レンズ５１，５２にて集光され受光センサ２８にて受光されることとなり、受光センサ２８から出力される信号に基づいてデコード処理を実施することで、情報コードＣを光学的に読み取ることができる。

以上説明したように、本実施形態に係る光学的情報読取装置１０では、結像光学系５０として情報コードＣ側に配置される第１レンズ５１と受光センサ２８側に配置される第２レンズ５２とのうち第１レンズ５１（一方のレンズ）には、第２レンズ５２（他方のレンズ）を両レンズ５１，５２の光軸Ｌ１，Ｌ２が一致するように外周側から支持する支持部５４がレンズ本体５３に一体に形成されている。また、第１レンズ５１および第２レンズ５２には、第２レンズ５２が支持部５４により支持される際に、互いに面接触する接触面５５，５６がそれぞれ形成されている。

これにより、両レンズ５１，５２の組み付け時には、両レンズ５１，５２の接触面５５，５６が互いに面接触した状態で、支持部５４により第２レンズ５２が外周側、すなわち、光軸Ｌ２に直交する方向から支持されることとなる。このため、両レンズ５１，５２における接触箇所が接触面５５，５６同士の接触箇所と支持部５４による支持箇所との複数箇所となるので、両レンズ５１，５２の組み付け時における位置ずれが抑制されて、両レンズ５１，５２を高精度に位置決めすることができる。特に、第１レンズ５１において支持部５４はレンズ本体５３に一体に形成されるため、支持部５４とレンズ本体５３とが位置ずれすることもないので、支持部５４を用いた両レンズ５１，５２の位置決め精度を向上させることができる。
したがって、鏡筒等の別部品を用いることなく、結像光学系５０として採用される２つのレンズ５１，５２を高精度かつ容易に位置決めすることができる。

また、支持部５４には、第２レンズ５２を外周側から接触して支持する内周面５４ａが環状に形成されるため、支持部５４の内周面５４ａと第２レンズ５２の外周面５２ａとが光軸Ｌ１，Ｌ２に直交する方向において環状に接触する。これにより、支持部５４による支持箇所での接触部位に作用する力が均等になりやすくなり、光軸Ｌ１，Ｌ２に直交する方向における両レンズ５１，５２の位置ずれがさらに抑制されて、両レンズ５１，５２の位置決め精度を更に高めることができる。

さらに、両接触面５５，５６は、光軸Ｌ１，Ｌ２を中心に環状に形成されるため、接触面５５，５６同士が環状に接触するので、接触面５５，５６同士の接触箇所に作用する力が均等になりやすくなり、接触面５５，５６同士の接触箇所での両レンズ５１，５２の位置ずれがさらに抑制されて、両レンズ５１，５２の位置決め精度を更に高めることができる。

特に、接触面５５，５６は、光軸Ｌ１，Ｌ２に対して直交するようにそれぞれ形成されているため、両レンズ５１，５２間の接触方向が、支持部５４による光軸Ｌ１，Ｌ２に沿う方向と、両接触面５５，５６による光軸Ｌ１，Ｌ２に直交する方向との２方向となる。このように、両レンズ５１，５２における接触方向が直交する２方向となるので、両レンズ５１，５２の組み付け時における位置ずれがより抑制されて、両レンズ５１，５２を高精度に位置決めすることができる。

図３は、第１実施形態の第１変形例における結像光学系５０の詳細構成を示す断面図である。
上述した第１実施形態の第１変形例として、第２レンズ５２が支持部５４により支持される際に互いに面接触する接触面は、図３に例示する接触面５５ａおよび接触面５６ａのように、光軸Ｌ１，Ｌ２に対して所定の角度で傾斜するように形成されてもよい。これにより、接触面５５ａと接触面５６ａとの接触時に両接触面５５ａ，５６ａが案内面として機能するので、光軸Ｌ１，Ｌ２の位置合わせを容易に実施することができる。このように光軸Ｌ１，Ｌ２に対して所定の角度で傾斜する接触面５５ａ，５６ａは、後述する他の実施形態の結像光学系に適用されてもよい。

［第２実施形態］
次に、本第２実施形態に係る光学的情報読取装置について、図４を参照して説明する。図４は、第２実施形態における結像光学系５０ａの詳細構成を示す断面図である。
本第２実施形態では、受光光学系に関する絞り機能および遮光機能を低コストで実現するため、結像光学系５０に代えて結像光学系５０ａを採用する点が、上記第１実施形態に係る光学的情報読取装置と主に異なる。したがって、第１実施形態の光学的情報読取装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

情報コードＣの読取精度を向上させるためには、情報コードＣからの反射光Ｌｒと異なる光を受光センサ２８に受光させないように構成する必要がある。この反射光Ｌｒと異なる光としては、読取口１３から筐体内に入射する他の光や、筐体内に配置される発光素子等の光がある。そうすると、情報コードＣからの反射光Ｌｒと異なる光を受光センサ２８に受光させないためには、当該反射光Ｌｒが入射する部分を除き受光センサ２８や結像光学系の周りを遮光する必要がある。

そこで、図４に示すように、本実施形態にて採用される結像光学系５０ａは、上述した結像光学系５０に対して、第１レンズ５１の入射側に、入射する光を絞って不要な光を遮光する絞り部５７が配置されるように構成されている。この絞り部５７は、第１レンズ５１の入射側に遮光性材料が印刷されることで形成されている。そして、結像光学系５０ａの外周側および受光センサ２８は、ともに組み付けられた図略のハウジングにより、第１レンズ５１の入射側を除き遮光されている。

このように、上記ハウジングに組み付けられた状態で第１レンズ５１の入射側に絞り部５７を配置するように結像光学系５０ａを構成することで、この絞り部５７により入射側から第１レンズ５１に入射しやすい上記異なる光が遮光されるため、上記異なる光の受光センサ２８への受光を防止することができる。特に、絞り機能と遮光機能を兼ね備えた絞り部５７が入射側に配置されるので、光軸上に絞り機能を発揮するように配置される部材と、第１レンズ５１の入射側を遮光するように配置される部材とを別途設ける場合と比較して、部品点数を削減することができ、その結果、絞り機能および遮光機能を低コストで実現することができる。

特に、絞り部５７は、第１レンズ５１の入射側に遮光性材料が印刷されることで形成されるため、絞り部５７を低コストで形成でき、その結果、絞り機能および遮光機能をより低コストで実現することができる。

なお、絞り部５７は、第１レンズ５１の入射側に遮光性材料が印刷されることで形成されることに限らず、例えば、絞り用の穴が形成された遮光性の板部材を第１レンズ５１の入射側に配置することで形成されてもよい。また、絞り部５７は、後述する他の実施形態の結像光学系に適用されてもよい。

［第３実施形態］
次に、本第３実施形態に係る光学的情報読取装置について、図５を参照して説明する。図５は、第３実施形態における結像光学系５０ｂの詳細構成を示す断面図である。
本第３実施形態では、受光センサ２８に対する結像光学系の位置決めを制御するため、結像光学系５０に代えて結像光学系５０ｂを採用する点が、上記第１実施形態に係る光学的情報読取装置と主に異なる。したがって、第１実施形態の光学的情報読取装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

図５に示すように、本実施形態にて採用される結像光学系５０ｂは、受光センサ２８とともにハウジング１１に固定されるように構成されている。ハウジング１１の内面には、結像光学系５０ｂを位置決めするための係合溝１１ａが複数形成されている。そして、支持部５４の外周面５４ｂには、ハウジング１１の各係合溝１１ａに係合することでハウジング１１に対する位置決め機能を発揮する係合突起５８が同数形成されている。各係合突起５８は、各係合溝１１ａへの係合時に受光センサ２８に対する結像光学系５０ｂの相対位置が一義的に定まるように、外周面５４ｂ上にそれぞれ配置されている。なお、係合突起５８は、特許請求の範囲に記載の「係合部」の一例に相当し得る。

これにより、各係合突起５８をハウジング１１の対応する係合溝１１ａにそれぞれ係合させることで、ハウジング１１に対する支持部５４の位置決め、すなわち、受光センサ２８に対する結像光学系５０ｂの位置決めを容易かつ確実に実施することができる。

図６は、第３実施形態の変形例における結像光学系５０ｂの詳細構成を示す断面図である。
上述した第３実施形態の変形例として、支持部５４の外周面５４ｂに、係合突起５８に代えてハウジング１１に係合するための係合部を複数形成してもよい。このような係合部としては、具体的には、図６に例示するように、支持部５４の外周面５４ｂに、係合突起５８に代えて凹状に凹む係合溝５８ａを複数形成することができる。

この場合には、各係合溝５８ａにハウジング１１の内面に形成される凸状の突起部１１ｂがそれぞれ係合することで、ハウジング１１に対する支持部５４の位置決め、すなわち、受光センサ２８に対する結像光学系５０ｂの位置決めを容易かつ確実に実施することができる。この場合、各係合溝５８ａは、特許請求の範囲に記載の「係合部」の一例に相当し得る。

［第４実施形態］
次に、本第４実施形態に係る光学的情報読取装置について、図７を参照して説明する。図７は、第４実施形態における結像光学系５０ｃの詳細構成を示す断面図である。
本第４実施形態では、受光センサ２８に対する結像光学系の相対位置を調整するため、結像光学系５０ｂに代えて結像光学系５０ｃを採用する点が、上記第３実施形態に係る光学的情報読取装置と主に異なる。したがって、第３実施形態の光学的情報読取装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

図７に示すように、本実施形態にて採用される結像光学系５０ｃは、外周面５４ｂにフォーカス調整用の雄ねじ部５９が光軸Ｌ１を中心に形成されている。そして、ハウジング１１の内面には、雄ねじ部５９が螺合（締結）する雌ねじ部１１ｃが形成されている。なお、雄ねじ部５９は、特許請求の範囲に記載の「締結部」の一例に相当し得る。

これにより、結像光学系５０ｃの雄ねじ部５９をハウジング１１の雌ねじ部１１ｃに締結してその締結位置を調整することで、ハウジング１１に対する支持部５４の光軸に沿う方向の位置調整、すなわち、受光センサ２８に対する結像光学系５０ｃの位置調整を容易かつ確実に実施することができる。

［第５実施形態］
次に、本第５実施形態に係る光学的情報読取装置について、図８を参照して説明する。図８は、第５実施形態における結像光学系５０ｄの詳細構成を示す断面図である。
本第５実施形態では、受光センサ２８に対する結像光学系の位置調整を容易にするため、結像光学系５０ｃに代えて結像光学系５０ｄを採用する点が、上記第４実施形態に係る光学的情報読取装置と主に異なる。したがって、第４実施形態の光学的情報読取装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

雄ねじ部５９と雌ねじ部１１ｃとの締結位置を調整するためには、ハウジング１１に対して結像光学系をねじ込むように回転させる必要がある。
そこで、本実施形態の結像光学系５０ｄでは、図８に示すように、フォーカス調整用治具６０の係合部６１に係合可能な係合突起５１ａが、第１レンズ５１の入射側に形成される。

これにより、係合部６１を係合突起５１ａに係合させた状態でフォーカス調整用治具６０を回転させることで結像光学系５０ｄを回転させることができるため、フォーカス調整用治具６０を用いて受光センサ２８に対する結像光学系５０ｄの光軸に沿う方向の位置調整を容易かつ確実に実施することができる。

なお、第１レンズ５１の入射側に形成されるフォーカス調整用治具６０に係合容易な係合部として、係合突起５１ａが形成されることに限らず、例えば、凹状の溝部が形成されてもよい。このように形成される溝部にフォーカス調整用治具６０の係合突起（図示略）を係合させることで、フォーカス調整用治具６０の回転にあわせて結像光学系５０ｄを容易に回転させることができる。

［第６実施形態］
次に、本第６実施形態に係る光学的情報読取装置について、図９を参照して説明する。図９は、第６実施形態における結像光学系５０ｅの詳細構成を示す断面図である。
本第６実施形態では、結像光学系５０に代えて結像光学系５０ｅを採用する点が、上記第１実施形態に係る光学的情報読取装置と主に異なる。したがって、第１実施形態の光学的情報読取装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

図９に示すように、本実施形態にて採用される結像光学系５０ｅは、第１レンズ５１の支持部５４を廃止するとともに支持部５４を第２レンズ５２に設け、第２レンズ５２の支持部５４により第１レンズ５１を外周側から支持するように構成されている。この場合、第２レンズ５２は、レンズ本体５２ｂと支持部５４とにより構成される。

このようにしても、両レンズ５１，５２における接触箇所が接触面５５，５６同士の接触箇所と支持部５４による支持箇所との複数箇所となるので、両レンズ５１，５２の組み付け時における位置ずれが抑制されて、両レンズ５１，５２を高精度に位置決めすることができる。また、上述した他の実施形態においても、支持部５４を第２レンズ５２に設けることができ、同様の作用効果を奏する。

［第７実施形態］
次に、本第７実施形態に係る光学的情報読取装置について、図１０を参照して説明する。図１０は、第７実施形態における結像光学系７０の詳細構成を示す断面図である。
本第７実施形態では、結像光学系５０に代えて結像光学系７０を採用する点が、上記第１実施形態に係る光学的情報読取装置と主に異なる。したがって、第１実施形態の光学的情報読取装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

図１０に示すように、本実施形態にて採用される結像光学系７０は、情報コードＣ側に配置される第１レンズ７１と、受光センサ２８側に配置される第２レンズ７２との２つの結像用のレンズを備えている。

第１レンズ７１は、レンズ本体７３と支持部７４とを備えており、レンズ本体７３は、情報コードＣからの反射光Ｌｒを集光して第２レンズ７２に向けて出射するように機能するレンズである。支持部７４は、レンズ本体７３の外周縁に対して環状に連結するようにレンズ本体７３と一体に形成されている。支持部７４は、その内周面７４ａの中心軸がレンズ本体７３の光軸Ｌ１に一致するように、円筒状に形成されている。また、支持部７４の出射側の端面７４ｂが、光軸Ｌ１を中心として当該光軸Ｌ１に直交するように円環状に形成されている。なお、内周面７４ａは、特許請求の範囲に記載の「支持面」の一例に相当し得る。

第２レンズ７２は、レンズ本体７５と円筒部７６とを備えており、レンズ本体７５は、第１レンズ７１にて集光した光をさらに集光して受光センサ２８に向けて出射するように機能するレンズである。円筒部７６は、レンズ本体７５の外周縁に対して環状に連結するようにレンズ本体７５と一体に形成されている。円筒部７６は、その外径側の外周面７６ａが、レンズ本体７５の光軸Ｌ２を中心として円筒面状であって支持部７４の内周面７４ａに対して嵌合可能に形成されている。

また、円筒部７６の出射側の端面７６ｂが、光軸Ｌ２を中心として当該光軸Ｌ２に直交するように円環状であって、円筒部７６が支持部７４により支持される際に、支持部７４の端面７４ｂと同一平面上に位置するように形成されている。また、レンズ本体７５の入射側の端面は、端面７６ｂと端面７４ｂとが同一平面上に位置するとき、その内縁７５ａにて第１レンズ７１の出射側に環状に点接触または部分接触するように形成されている。なお、内周面７４ａおよび外周面７６ａは、その嵌合状態が、端面７４ｂと端面７６ｂとが近づくほどきつくなり端面７４ｂと端面７６ｂとが同一平面上に位置した状態が最もきつくなるように形成されている。

このように形成される第１レンズ７１および第２レンズ７２は、内縁７５ａが第１レンズ７１の出射側に接触して端面７４ｂと端面７６ｂとが同一平面上に位置するまで第２レンズ７２をその外周面７６ａにて第１レンズ７１の内周面７４ａに嵌合させるよう押し込むことで、光軸Ｌ１および光軸Ｌ２が一致するように組み付けられる。これにより、図１０に示す結像光学系７０が完成する。

以上説明したように、本実施形態に係る光学的情報読取装置１０では、結像光学系７０として情報コードＣ側に配置される第１レンズ７１と受光センサ２８側に配置される第２レンズ７２とのうち第１レンズ７１（一方のレンズ）には、第２レンズ７２（他方のレンズ）を両レンズ７１，７２の光軸Ｌ１，Ｌ２が一致するように外周側から支持する支持部７４がレンズ本体７３に一体に形成されている。また、第１レンズ７１および第２レンズ７２には、第２レンズ７２が円筒部７６にて支持部７４により支持される際に、互いに同一平面上に位置する端面７４ｂ，７６ｂがそれぞれ形成されている。

これにより、両レンズ７１，７２の端面７４ｂ，７６ｂを同一平面上に位置させることで第１レンズ７１と第２レンズ７２とが位置決めされた状態で支持部７４により第２レンズ７２が円筒部７６にて支持されるので、両レンズ７１，７２の組み付け時における位置ずれが抑制されて、両レンズ７１，７２を高精度に位置決めすることができる。特に、第１レンズ７１において支持部７４はレンズ本体７３に一体に形成されるため、支持部７４とレンズ本体７３とが位置ずれすることもないので、支持部７４を用いた両レンズ７１，７２の位置決め精度を向上させることができる。
したがって、鏡筒等の別部品を用いることなく、結像光学系７０として採用される２つのレンズ７１，７２を高精度かつ容易に位置決めすることができる。

また、支持部７４には、円筒部７６を外周側から接触して支持する内周面７４ａが環状に形成されるため、支持部７４の内周面７４ａと円筒部７６の外周面７４ａとが光軸Ｌ１，Ｌ２に直交する方向において環状に接触する。これにより、支持部７４による支持箇所での接触部位に作用する力が均等になりやすくなり、光軸Ｌ１，Ｌ２に直交する方向における両レンズ７１，７２の位置ずれがさらに抑制されて、両レンズ７１，７２の位置決め精度を更に高めることができる。

図１１は、第７実施形態の変形例における結像光学系７０ａの詳細構成を示す断面図である。
上述した第７実施形態の変形例として、上述した結像光学系５０ａのように、第１レンズ７１の入射側に、入射する光を絞って不要な光を遮光する絞り部が配置されるように構成されてもよい。このような絞り部としては、具体的には、図１１に例示する絞り部７７のように、第１レンズ７１の入射側に遮光性材料を印刷することで形成することができる。

このように、第１レンズ７１の入射側に絞り部７７を配置するように結像光学系７０ａを構成することで、この絞り部７７により入射側から第１レンズ７１に入射しやすい上記異なる光が遮光されるため、上記異なる光の受光センサ２８への受光を防止することができる。特に、絞り機能と遮光機能を兼ね備えた絞り部７７が入射側に配置されるので、光軸上に絞り機能を発揮するように配置される部材と、第１レンズ７１の入射側を遮光するように配置される部材とを別途設ける場合と比較して、部品点数を削減することができ、その結果、絞り機能および遮光機能を低コストで実現することができる。

特に、絞り部７７は、第１レンズ７１の入射側に遮光性材料が印刷されることで形成されるため、絞り部７７を低コストで形成でき、その結果、絞り機能および遮光機能をより低コストで実現することができる。

また、図１１に示すように、結像光学系７０ａでは、第１レンズ７１と第２レンズ７２とにより囲まれる空間内に、第２の絞り部７８が配置されている。これにより、絞り機能および遮光機能をさらに高めることができる。なお、上述した第２の絞り部７８は、上記第１〜第６実施形態における結像光学系において、第１レンズ５１と第２レンズ５２とにより囲まれる空間内に配置されても、絞り機能および遮光機能を発揮することができる。

［第８実施形態］
次に、本第８実施形態に係る光学的情報読取装置について、図１２を参照して説明する。図１２は、第８実施形態における結像光学系７０ｂの詳細構成を示す断面図である。
本第８実施形態では、結像光学系７０に代えて結像光学系７０ｂを採用する点が、上記第６実施形態に係る光学的情報読取装置と主に異なる。したがって、第６実施形態の光学的情報読取装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

図１２に示すように、本実施形態にて採用される結像光学系７０ｂは、上述した結像光学系７０に対して、第１レンズ７１において支持部７４に代えて円筒部７６を採用するとともに、第２レンズ７２において円筒部７６に代えて支持部７４を採用するように構成されている。結像光学系７０ｂでは、支持部７４および円筒部７６が入射側に円筒状であって同軸状に延出している。そして、第１レンズ７１および第２レンズ７２は、内縁７５ａが第１レンズ７１の出射側に環状に点接触または部分接触して端面７４ｂと端面７６ｂとが同一平面上に位置するまで第１レンズ７１をその外周面７６ａにて第２レンズ７２の内周面７４ａに嵌合させるよう押し込むことで、光軸Ｌ１および光軸Ｌ２が一致するように組み付けられる。

このようにしても、両レンズ７１，７２の端面７４ｂ，７６ｂを同一平面上に位置させることで第１レンズ７１と第２レンズ７２とが位置決めされた状態で支持部７４により第１レンズ７１が円筒部７６にて支持されるので、両レンズ７１，７２の組み付け時における位置ずれが抑制されて、両レンズ７１，７２を高精度に位置決めすることができる。

また、図１２に示すように、結像光学系７０ｂでは、第１レンズ７１の入射側に上述した絞り部７７が配置されている。これにより、上述した結像光学系７０ａと同様に、絞り機能および遮光機能を低コストで実現することができる。特に、第１レンズ７１と第２レンズ７２とにより囲まれる空間内に、上述した第２の絞り部７８が配置されているため、絞り機能および遮光機能をさらに高めることができる。

なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよい。
（１）支持部５４，７４は、円筒状に形成されることに限らず、例えば、複数の支持片から構成されて、支持すべき他方のレンズを外周側から支持可能に形成されてもよい。

（２）上記第１〜６実施形態において、接触面５５，５６は、光軸Ｌ１，Ｌ２を中心にそれぞれ環状に形成されることに限らず、支持部５４により他方のレンズが支持される際に、少なくとも一部にて互いに面接触するように形成されてもよい。

（３）上記第７，８実施形態において、受光センサ２８に対する結像光学系の位置決めを制御することを目的に、上述した係合突起５８およびハウジング１１の係合溝１１ａの構成（図５参照）、または、係合溝５８ａおよびハウジング１１の突起部１１ｂの構成（図６参照）を採用してもよい。また、上記第７，８実施形態において、受光センサ２８に対する結像光学系の相対位置を調整することを目的に、上述した雄ねじ部５９および雌ねじ部１１ｃの構成（図７参照）を採用してもよい。

１０…光学的情報読取装置
２８…受光センサ
５０，５０ａ〜５０ｅ，７０，７０ａ，７０ｂ…結像光学系
５１，７１…第１レンズ
５２，７２…第２レンズ
５３…レンズ本体
５４，７４…支持部
５４ａ，７４ａ…内周面（支持面）
５５，５６…接触面
５７，７７…絞り部
５８…係合突起（係合部）
５８ａ…係合溝（係合部）
５９…雄ねじ部（締結部）
７４ｂ，７６ｂ…端面
Ｌ１，Ｌ２…光軸
Ｌｒ…反射光

Claims (6)

1. 情報コードからの反射光を結像光学系を介して受光する受光センサを備え、前記受光センサから出力される信号に基づいて前記情報コードを光学的に読み取る光学的情報読取装置であって、
   前記結像光学系は、情報コード側に配置される第１レンズと受光センサ側に配置される第２レンズとを備え、
   前記第１レンズは、前記第２レンズを両レンズの光軸が一致するように外周側から支持する支持部がレンズ本体と一体に形成され、
   前記第１レンズおよび前記第２レンズには、前記第２レンズが前記支持部により支持される際に、互いに面接触する接触面がそれぞれ形成され、
   前記支持部は、前記第２レンズを内部に収容するように形成され、
   前記結像光学系は、前記受光センサが固定されるハウジングに収容され、
   前記支持部の外周面には、前記ハウジングに係合するための係合部が形成され、
   前記係合部は、前記光軸を含む平面で切断したときに表れる２つの断面が当該光軸を介して対向するように前記支持部の外周面から突出して配置されることを特徴とする光学的情報読取装置。
2. 前記接触面は、前記光軸を中心に環状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の光学的情報読取装置。
3. 情報コードからの反射光を結像光学系を介して受光する受光センサを備え、前記受光センサから出力される信号に基づいて前記情報コードを光学的に読み取る光学的情報読取装置であって、
   前記結像光学系は、情報コード側に配置される第１レンズと受光センサ側に配置される第２レンズとを備え、
   前記第１レンズは、前記第２レンズを両レンズの光軸が一致するように外周側から支持する支持部がレンズ本体と一体に形成され、
   前記第１レンズおよび前記第２レンズには、前記第２レンズが前記支持部により支持される際に、互いに同一平面上に位置する端面がそれぞれ形成され、
   前記支持部は、前記第２レンズを内部に収容するように形成され、
   前記結像光学系は、前記受光センサが固定されるハウジングに収容され、
   前記支持部の外周面には、前記ハウジングに係合するための係合部が形成され、
   前記係合部は、前記光軸を含む平面で切断したときに表れる２つの断面が当該光軸を介して対向するように前記支持部の外周面から突出して配置されることを特徴とする光学的情報読取装置。
4. 前記支持部には、前記第２レンズを外周側から接触して支持する支持面が環状に形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置。
5. 前記第１レンズの入射側には、入射する光を絞って不要な光を遮光する絞り部が配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置。
6. 前記絞り部は、前記第１レンズの入射側に遮光性材料が印刷されることで形成されることを特徴とする請求項５に記載の光学的情報読取装置。

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