JP2016051725A - 電気機器のケーブル保持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】例えばバーコードリーダ１のケース２にケーブル６を取り付ける好ましい構造を提供する。【解決手段】一例としてバーコードリーダ１である電気機器のケース２に挿入したケーブル６を保持するために、ケース２の内部に部品（例えば投光系３の基板３３）を固定する部材に、ケーブル６の保持部７２を設けてケーブルホルダ７とする。このケーブルホルダ７において保持部７２は、ケーブル６を嵌め込んで屈曲した状態で保持するように構成してもよい。保持部７２にはケーブル６の抜け止めのための突起部７２ｃ，７２ｄを設けてもよい。【選択図】図１４

Description

本発明は、電気機器のケースにケーブルを保持する構造の技術分野に属する。

従来より例えばバーコードリーダやセンサなどの電気機器においては、そのケースに形成された挿入口に通信ケーブルや電源ケーブルなどの端部が挿入されて、グロメットやケーブルブッシュを介して取り付けられている（例えば特許文献１、２等を参照）。この場合、挿入口は例えばケースの割り面に形成される一方、ケーブルのシースの外周には接着材などによって一体的にブッシュが設けられ、このブッシュがケースの割り面に挟み込まれるようにして保持されている。

また、そうしてケース内に挿入されたケーブルの端部においてはシースおよびシールドが切断され、内部の複数の心線がコネクタによって電気回路の基板に接続されている。このようにシースの切断された部分では、切断されたシールドの端部や心線を熱収縮チューブなどによって被覆し、電気回路の基板と接触しないようにしている。心線は一般にゴムや樹脂で被覆されているが、この被覆が破れた場合も考慮して二重の絶縁構造としているのである。

実開平０４−１０５５８７号公報 特開平０９−１９６８４５号公報

しかしながら、前記のようにケーブルのシースに一体的に設けたブッシュなどをケースの割り面に挟持する構造では、誤ってケーブルに強い引張り力が加わったときの耐久力（引張り強度）が主にブッシュに依存することになり、これが破損したりケースから脱落したりすることによって、十分な強度が得られない場合があった。

これに対し、ブッシュの大型化によって強度を高めようとすると、かなり大きなブッシュが必要になってしまい、これがケースの外に張り出して機器の設置性を害するおそれがあった。また、ケース内にケーブルを保持するための別の部材を追加することも考えられるが、こうするとその部材の分、ケースが大型化してしまい、コストも増大することになる。

また、前記のようにケースの内部では、ケーブルのシースの切断箇所から所定の範囲を熱収縮チューブなどによって被覆するようにしており、このように手間のかかる作業が必要なこともコストの増大する要因になっている。

かかる諸点に鑑みて本発明の目的は、電気機器の大型化やコストの増大を抑制しながら、そのケースにケーブルを保持する強度を高めることにある。

前記の目的を達成するために本発明は、電気機器のケースにケーブルを保持するための構造に係り、そのケースの内部に部品を固定するための固定部材に、ケーブルを保持する保持部を設けたことを特徴とする。

かかる構造により、電気機器のケースに挿入されたケーブルの端部が、そのケースの内部において固定部材の保持部により保持されるので、従来一般的なブッシュに比べて高い引張り強度を得ることが可能になる。また、固定部材は新たに設けるのではなく、ケースの内部に部品を固定するためのものであるから、コストの増大やケースの大型化を招く心配はない。

好ましくは、前記固定部材の保持部にケーブルを嵌め込んで、屈曲した状態で保持するように構成することである。ケーブルを屈曲した状態で保持することによって、誤って強い引張り力が加わったときにもケーブルと保持部との間に滑りが生じ難くなって、高い引張り強度が得られる。また、前記保持部には、ケーブルの抜け止めのための突起部を設けてもよい。突起部はケーブルの外周に例えば当接するように、或いは外周に食い込むように設ければよい。

前記固定部材によって固定される部品としては、例えば電気回路の基板が挙げられる。電気回路の基板は通常、或る程度以上の面積を有しているので、その固定部材も或る程度以上の面積を有することが望ましい。そこで、この固定部材に保持部を設けるのであれば、保持部の位置をケース内において比較的、自由に設定することができる。

好ましいのは、前記固定部材を基板の長手方向に延びるような形状とすることであり、この場合に固定部材はケーブルと基板との電気的絶縁に利用することができる。すなわち、ケース内でケーブルのシースが切断されている箇所の付近では、シースとともに切断されたシールドの端部が拡がっていて、基板上のプリント配線などに接触し短絡させる可能性がある。

また、シールドを有しないケーブルであっても、シースを切断する際に誤って心線の被覆が傷ついてしまい、導体が剥き出しになっていると、前記と同様に短絡を生じる可能性がある。そこで、前記シースの切断箇所を含む所定範囲を基板から電気的に絶縁するように固定部材を設ければ、この固定部材によって短絡を防止することができる。よって、従来までのようにケーブルを熱収縮チューブなどによって被覆する作業は不要になる。

加えて、本発明に係る電気機器においても従来までと同様に、ケーブルのシースに取り付けたブッシュをケースの割り面に挟持させるようにしてもよい。こうすれば、ケーブルが前記固定部材の保持部だけでなく、前記ブッシュによっても保持されて、より高い引張り強度が得られる。この場合には、ブッシュ内においてもケーブルを屈曲した状態で保持することによって、引張り強度をさらに高めることができる。

本発明に係る電気機器においては、そのケース内において部品を固定するための部材にケーブルの保持部を設けて、ケースに挿入されたケーブルの端部を保持するようにしているので、コストの増大やケースの大型化を招くことなく、従来一般的な構造に比べて高い引張り強度を得ることができる。

本発明の一実施の形態に係るバーコードリーダ（電気機器）を、その前方の斜め上方から見た斜視図である。 同バーコードリーダを前方の斜め下方から見た斜視図であって、説明の便宜上、窓部材を取り外して示す。 投光系、受光系等、バーコードリーダの構造を示すために、受光レンズの光軸を含む横断面で切断した断面斜視図である。 受光レンズの光軸を含む縦断面で切断した断面図である。 投光系および受光系の構成を示す斜視図である。 投光系および受光系の構成を上方から見て示す平面図である。 左右方向に見て投光系の構成を示す平面図である。 投光平面における投射光の光量分布の一例を示すグラフ図である。 左右方向に見て受光系の構成を示す平面図である。 ラインセンサによる受光量の分布特性の一例を示すグラフ図である。 絞り部の位置による受光レンズへの光の入射角度の違いを示す説明図であって、（ａ）は受光レンズの後方に設けた場合を、（ｂ）は受光レンズの手前に設けた場合をそれぞれ示す。 信号処理系の概略構成を示すブロック図である。 ＡＤ変換部の各チャンネルの並行動作を表したタイミングチャート図である。 アッパケースを省略し、後方から見たケーブル保持構造の説明図である。 ケーブルやメイン基板を取り外して示す分解斜視図である。 ケーブルホルダや投光系の基板を取り外して示す分解斜視図である。 ケーブルの保持部の構造を模式的に示す断面図である。 ケーブルを屈曲した状態で保持するケーブルブッシュの断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施の形態に係るバーコードリーダ１（電気機器）は、バーコード情報を読み取るためのシステムに組み込まれるものである。なお、以下に説明する実施の形態はあくまで例示に過ぎず、本発明の構成や用途などについても限定することを意図しない。

図１、２に示すようにバーコードリーダ１のケース２は、一例として樹脂の成型品であるロワケース２０とアッパケース２１とを組み付けてなる。各図に表れているように、ケース２は前後および上下には短く、左右に長い略直方体状とされていて、図１に表れているように、ケース２の前面の下半部には、図外の一次元バーコード（読取対象）と対向するように窓部材２２が配設されている。

この窓部材２２は透明な帯状の樹脂板で、波長の短い光をカットする光学的なフィルタとして機能する。窓部材２２の長手方向の中央、約１／３くらいの範囲は、バーコードからの反射光Ｌｒ（図３、５など参照）が通過する受光窓２２ａとされ、その左右両側はそれぞれ、バーコードへの投射光Ｌｆが通過する投光窓２２ｂとされている。また、ケース２の上面には押しボタンスイッチ２４や表示灯２５が配設されている。

図２にはバーコードリーダ１の上下を反対向きにして示すが、前記窓部材２２は、遮光部材を兼ねた両面テープ２３によって、ケース２の前面に貼り付けられている。この両面テープ２３の遮光機能については後述する。なお、バーコードリーダ１の内部の構造を説明する都合上、以下では図２のように上下を反対向きにして表すことが多いので、この図２における左側を単に左側と呼び、同じく右側を単に右側と呼ぶ。

図２に表れているように、ケース２の右側後方の角部における上寄りの部分は斜めに切り欠かれていて、ここに形成された傾斜面２ａを貫通するようにケーブル６が取り付けられている。このケーブル６は、例えばＲＳ２３２ＣやＵＳＢなどの通信規格に準拠し、システムのホスト機器との間で双方向に通信可能であるとともに、電力供給も可能なものである。

図３および図４には、受光レンズ４１の光軸Ｘを含む横断面および縦断面でそれぞれバーコードリーダ１を切断し、その内部構造を示している。これらの図に表れているようにケース２の下半部（図３、４においては上側に位置している）には、投光系３と、受光レンズ４１など受光系４の要部とが配設され、一方、ケース２の上半部には図４にのみ示すが、ラインセンサ４０（撮像素子）を含む受光系４の残部や信号処理系５の電気回路のメイン基板５０などが配設されている。

−投光系−
図５にも示すように投光系３は、例えばＬＥＤ３０（光源）からの光を投光レンズ３１，３２によって一次元のバーコード（図示せず）に投射するものであり、このバーコードの位置を想定した仮想の投光平面Ｓ（図３を参照）において左右方向に長く、上下に幅の狭い帯状の光Ｌｆを投射するようになっている。投光平面Ｓは、受光レンズ４１から光軸Ｘの方向に所定距離だけ離れていて、当該光軸Ｘに略直交する仮想の平面である。

バーコードは、例えば印刷やダイレクトマーキングなどによって対象物に表示された白黒の縞模様からなる。この縞模様の並ぶバーコードの長手方向を含むように、前記投射光Ｌｆの投射される範囲は左右方向に所定の長さ（例えば１００ｍｍくらい）以上とされ、上下方向には１０ｍｍくらいの帯状となっている。そして、このように広い範囲に投射光Ｌｆを拡げるために、以下に説明するように投光レンズ３１，３２は、左右方向に長い異形のものとされている。

本実施形態では受光系４の左右両側に１つずつ、ＬＥＤ３０および投光レンズ３１，３２が配設されており、ＬＥＤ３０は表面実装タイプのもので、投光系の電気回路の基板３３（図５には仮想線で示す）に実装されている。この基板３３は、受光レンズ４１の光軸Ｘの方向（以下、バーコードリーダ１の前後方向と呼ぶこともある）と略直交するように配置されており、このことで投光系３の寸法が前後方向に小さくなっている。

それらのＬＥＤ３０からの光が入射する投光レンズ３１，３２の入射面３１ａ，３２ａは、ＬＥＤ３０を取り囲むトロイダル面とされている。すなわち、図６には上下方向に見て示すように、投光レンズ３１，３２の入射面３１ａ，３２ａは、左右方向についてはＬＥＤ３０を取り囲む円弧状（凹形状）をなすとともに、図７には左右方向に見て示すように入射面３１ａ，３２ａは、上下方向については凸形状をなす。

図７に表れているように投光レンズ３１，３２の出射面３１ｂ，３２ｂは上下方向には直線状に形成されているので、前記入射面３１ａ，３２ａの凸形状によって投光レンズ３１，３２は、ＬＥＤ３０の発光部３０ａに焦点を結ぶ集光レンズとして機能する。このため、発光部３０ａから上下に拡がりつつ、投光レンズ３１，３２の入射面３１ａ，３２ａに入射した光は、幅１０ｍｍくらいの平行光線となって投光平面Ｓに投射される。

そして、それらの入射面３１ａ，３２ａが、図６を参照して前記したように左右方向には円弧状をなし、その円弧の中心がＬＥＤ３０の発光部３０ａに含まれるように配置されている。このため、上下方向に凸形状をなす入射面３１ａ，３２ａの前記集光レンズとしての焦点を、ＬＥＤ３０の発光部３０ａに正確に合致させることができ、ここから発せられる光をより効率良く投光平面Ｓに向かって投射することができる。

具体的に入射面３１ａ，３２ａは、例えば以下の式（１）によって表される曲線を、ＬＥＤ３０の発光部３０ａを通過する上下方向の軸周りに所定の半径で回転させたものとすればよい。なお、式（１）は、図７に符号「Ｏ」として示す光軸Ｘと入射面３１ａ，３２ａとの交点を原点とし、この光軸Ｘ方向の座標をｘとし、上下のＺ軸方向の座標をｚとして表している。また、ｉ＝１〜ｎ（ｎは整数）であり、α_i、ｃ、ｋはいずれも適宜、設定すればよい。

一方、投光レンズ３１，３２の出射面３１ｂ，３２ｂは、左右方向については自由曲面とされ、図６に表れているように左右方向に適宜、光を分配させて、投光平面Ｓにおいて望ましい光量分布を実現する。以下、図６を参照して投光レンズ３１について説明すると、各投光レンズ３１（３２）の出射面３１ｂ（３２ｂ）には、他方の投光レンズ３２（３１）から遠くなる外側に凸形状の部分が形成される一方、他方の投光レンズ３２（３１）に近くなる内側には凹形状の部分が形成されている。

具体的に出射面３１ｂは、例えば以下の式（２）によって表される自由曲面とすればよい。なお、式（２）は、投光レンズ３１について図６に示すように、出射面３１ｂの内側寄りで最も凹んだ部位を原点「Ｏ」とし、ここから外側へ向かって左右のＹ軸方向の座標をｙとするとともに、前記式（１）と同じく光軸Ｘ方向の座標をｘとして表している。また、ｉ＝１〜ｎ（ｎは整数）であり、α_iは適宜、設定すればよい。

このような出射面３１ｂ，３２ｂの形状により、投光レンズ３１（３２）から投光平面Ｓに投射される光Ｌｆは、出射面３１ｂ（３２ｂ）の外側の領域においては集光される一方、出射面３１ｂ（３２ｂ）の内側の領域では拡散されるようになる。この結果、投光レンズ３１，３２のそれぞれから投射される光Ｌｆの光量分布は、図８にそれぞれ破線および一点鎖線のグラフで示すように投光平面Ｓの左右いずれか一側で多くなり、ここから反対側に向かって徐々に少なくなってゆく。

そして、投光平面Ｓにおいては前記２つの投射光Ｌｆが重なることによって、図８には実線のグラフで示すように、投光平面Ｓの左右両端側において中間部よりも光量の大きな好ましい分布となる。このような光量分布が好ましい理由は、以下の受光系４の説明において図１０を参照して説明する。

なお、本実施形態の投光系３においては、前述したように窓部材２２をケース２の前面に貼り付ける両面テープ２３が、投光レンズ３１，３２と窓部材２２（窓部）との間に設けられた遮光部材として機能する。すなわち、両面テープ２３には、受光窓２２ａおよび投光窓２２ｂに対応する開口部２３ａ，２３ｂが形成されており、投光窓２２ｂに対応する開口部２３ｂは、左右両側から中央寄りに向かって徐々に上下の開口幅が小さくなっている。

そして、そのように開口幅の小さくなる開口部２３ｂにおいて投射光Ｌｆの一部が遮られ、投光平面Ｓにおける光量分布が変化するようになっている。よって、開口部２３ｂの形状を変更することで、光量分布の微妙な調整が可能になり、例えばＬＥＤ３０の個体ばらつきなどによって光量分布にばらつきがあっても、投光レンズ３１，３２の出射面３１ｂ，３２ｂの形状を変更することなく、比較的容易に光量分布のばらつきを補償することができる。

−受光系−
前記図３〜６の他に図９にも示すように、本実施形態のバーコードリーダ１の受光系４は、例えば、Ｃ−ＭＯＳやＣＣＤ等の固体撮像素子を一次元に配列したラインセンサ４０を備えており、バーコードからの反射光Ｌｒを受光レンズ４１によって集光して、ラインセンサ４０の受光面４０ａにバーコードの像を結像させる。こうして受光面４０ａに結像したバーコードの像の明暗に対応して、ラインセンサ４０から電気信号が出力される。

このように受光レンズ４１を通過する光の分布は一般的に、その光軸Ｘ付近で光量が大きくなり、光軸Ｘから離れるに連れて光量が小さくなるという特性がある（図１０に破線のグラフで示す）。そこで、このような受光量の特性を減殺し、ラインセンサ４０の受光面４０ａにおいてフラットな光量分布を実現するために、本実施形態では上述したように、投光平面Ｓにおける投射光Ｌｆの光量分布を、左右両端側において中間部よりも光量が大きくなるようにしている（図１０に実線のグラフで示す）。

すなわち、図１０に実線のグラフで示すような望ましい光量分布と、同じく破線のグラフで示すような受光量の特性とが合わさることで、同図に仮想線のグラフで示すように、ラインセンサ４０によって受光される反射光Ｌｒの光量の分布は、バーコードの長手方向全体に均一度の高いフラットなものとなるのである。これにより、バーコード情報の読み取り精度が向上する。

また、本実施形態では、受光レンズ４１の後方（光路の下流側）にミラー４２が配設されていて、受光レンズ４１を通過した光が反射し、その光路が上方（図４、８などの下方）に向かって約９０度、屈折するようになっている。このように反射された光を受けるラインセンサ４０は表面実装タイプのものとされ、その受光面４０ａが下方（図４、８などの上方）を向くようにして、メイン基板５０に実装されている。

そして、前記ラインセンサ４０とミラー４２との間に、ＩＲカットフィルタ４３が配設されている。ＩＲカットフィルタ４３は主に赤外光をカットする光学的なフィルタであり、前述した窓部材２２と共働して、反射光Ｌｒから不要な波長の光（ノイズ）を除去することができる。これによりバーコード情報の読み取り精度が向上する。

一方、受光レンズ４１の手前（光路の上流側）にはバーコードからの反射光Ｌｒを絞る絞り部４４ａが設けられている。本実施形態では、図３、４に表れているように絞り部４４ａを、受光レンズ４１の保持部材（レンズホルダ４４）に形成しているが、このように受光レンズ４１の手前に絞り部４４ａを設けることで、図６に表れているように受光レンズ４１への反射光Ｌｒの入射角度を大きくし易いというメリットがある。

すなわち、図１１（ａ）に示すように、仮に受光レンズ４１の後方に絞り部４４ａを設けた場合は、図１１（ｂ）に示すように受光レンズ４１の手前に設けた場合と比較して、反射光Ｌｒの入射角度θ１が小さくなり易く、反対に出射角度θ２は大きくなり易い。このため、広角の視野を実現しようとすれば、受光系４を大型化せざるを得ない。また、受光面４０ａも大きくなってしまい、ラインセンサ４０の大型化を招くおそれがある。

これに対し本実施形態のように絞り部４４ａを受光レンズ４１の手前に設けた場合は、図１１（ｂ）に示すように反射光Ｌｒの入射角度θ１が大きくなり易いので、広角の視野を実現し易い。一方で受光レンズ４１からの光の出射角度θ２は小さくなり易いので、ラインセンサ４０までの距離が大きくなっても、その受光面４０ａはあまり大きくしなくてもよく、ラインセンサ４０を小型化し易い。しかも、受光レンズ４１からＩＲカットフィルタ４３への光の入射角度が小さくなることによって、カットする光の波長を正確に設定し易いというメリットもある。

その上さらに本実施形態では、前記の絞り部４４ａが形成されているレンズホルダ４４によって、受光レンズ４１を前後方向（光軸Ｘの方向）に位置調整可能に保持している。すなわち、ロワケース２０において窓部材２２（受光窓２２ａ）と受光レンズ４１との間には、概略矩形状の防塵空間が設けられており、この防塵空間を区画する左右の壁面にレンズホルダ４４の左右の側面がそれぞれ摺接している。

よって、レンズホルダ４４をロワケース２０に組み込んだ後に前後に摺動させることで、受光レンズ４１の微妙な位置決めが可能になる。こうして位置決めした後にレンズホルダ４４を、接着剤などによってロワケース２０に固定すればよい。このように受光レンズ４１の微妙な位置決めを行うことによって、受光系４の小型化を図るために倍率の高い受光レンズ４１を採用した場合に、その焦点深度が浅くなり、高い位置決め精度が要求されることにも対応可能となる。

−信号処理系−
バーコードリーダ１は、前記の如く受光面４０ａに結像したバーコードの像（縞模様の明暗）に応じて、ラインセンサ４０から出力される電気信号を受け、バーコード情報を読み取る信号処理系５を備えている。一例を図１２に模式的に示すように信号処理系５は、増幅回路５１、ＡＤ変換部５２、制御部５３、メモリ５４、および通信インタフェース５５を備えており、ラインセンサ４０からの出力信号をハードウェア的およびソフトウェア的に信号処理する。

本実施形態では、メイン基板５０上に実装されているマイクロプロセッサＰによって、前記のＡＤ変換部５２および制御部５３が構成されており、ラインセンサ４０からの出力信号（アナログ信号）は、増幅回路５１によって増幅された後にマイクロプロセッサＰに入力されて、内蔵のＡＤ変換部５２によってデジタル信号に変換される。そして、制御部５３においてソフトウェア処理によって２値化やデコード処理が行われる。

制御部５３は、主にＣＰＵ、システムバス、入出力インタフェース等からなり、バーコードリーダ１全体を制御する機能を有する。すなわち、制御部５３は、メモリ５４に格納されている所定のプログラムを実行することにより、ＬＥＤ３０の駆動回路に制御指令を送り、所定のタイミングでＬＥＤ３０を発光させるとともに、これに同期して増幅回路５１にラインセンサ４０の出力信号を受け入れ、前記のような処理を行う。

また、本実施形態では制御部５３は、マイクロプロセッサＰ内蔵のＡＤ変換部５２を複数チャンネル使用し、例えば２つのチャンネルを並行して動作させることにより、デジタル信号への変換速度を向上させている。一例として図１３には４チャンネルの場合について示すと、ＡＤ変換部５２の各チャンネルに送る動作要求（矢印で示す）のタイミングをずらして、各チャンネルを並行動作させることにより、変換速度が４倍になる。

なお、制御部５３には、例えば押しボタンスイッチ２４や表示灯２５なども接続されており、動作中に表示灯２５を点灯させるといった制御も行うことができる。また、制御部５３は通信インタフェース５５とケーブル６とを介して、バーコードリーダ１の上位システム、例えば図外のホスト機器などと双方向に通信可能に接続されている。

そして、本実施形態では前記のような信号処理系５を構成するマイクロプロセッサＰなどがメイン基板５０に搭載されており、投光系３の基板３３には前述したようにＬＥＤ３０およびその駆動回路の部品が搭載されている。この投光系３の基板３３とメイン基板５０とはケース２内において略直交するように配置されて、互いに接続されており、プリント配線同士が渡りハンダ（コネクタでもよい）で接続されている。

こうして２枚の基板３３，５０を互いに交差させて配設することで、１枚の大きな基板を用いるのに比べて、ケース２内に確保すべき搭載スペースを前後または上下いずれかの方向について小さくすることができる。本実施形態では、投光系３の基板３３を縦向きに搭載することによって、ケース２の前後方向への小型化が図られている。

−ケーブルの保持構造−
次に、バーコードリーダ１のケース２にケーブル６を取り付ける構造について、図１４〜１８を参照して詳細に説明する。まず、図１４および図１５に示すように、アッパケース２１を取り外して後方から見ると、ロワケース２０の後部において左右の略中央には、後方への膨出部２１０が設けられている。この膨出部２１０は上述した受光系４を収容するもので、受光系４のミラー４２が配設されている傾斜面部２１１の左右両側に、それぞれ段部２１２，２１３が形成されている。

前記膨出部２１０の下方（図１４〜１６では上方）には、図１６にのみ符号を付して示すが、ロワケース２０の底壁部２２０との間を左右方向に延びる溝部２３１が形成されている。この溝部２３１の左端（図１４，１５では右端）は、底壁部２２０と段部２１２との間に形成された窪み部２３２に繋がっており、同様に溝部２３１の右端（図１４，１５では左端）は、底壁部２２０と段部２１３との間に形成された窪み部２３３に繋がっている。

こうして互いに連繋されている溝部２３１および窪み部２３２，２３３によって、投光系３の基板３３を収容する収容部２３０が形成されている。図５、７などを参照して上述したが、図１４〜図１６に表れているように、投光系３の基板３３は、受光レンズ４１の光軸Ｘの方向と略直交するよう縦向きに配置されており、光源であるＬＥＤ３０と、その駆動回路の部品とが実装されている。

この基板３３は、図１６にのみ符号を付して示すが、前記窪み部２３２に収まる概略五角形状の第１基板部３３ａと、同様に窪み部２３３に収まる第２基板部３３ｂとを有し、これら第１および第２の基板部３３ａ，３３ｂが帯状の中間部３３ｃによって連繋されている。そして、第１基板部３３ａには投光系３の左側のＬＥＤ３０と、駆動回路の部品とが配設され、第２基板部３３ｂには右側のＬＥＤ３０が配設されている。

また、前記第２基板部３３ｂには、ロワケース２０の膨出部２１０の右側（図１６では左側）を上方（図１６では下方）に向かって延びる延出部３３ｄが形成され、この延出部３３ｄの先端縁の略半分がさらに上方（図１６では下方）に延びて、メイン基板５０との接続端部３３ｅが形成されている。この接続端部３３ｅはメイン基板５０と略直角に交差して組み合わされ、プリント配線が渡りハンダによって電気的に接続されている。

このようにして収容部２３０に収容された基板３３は、ケーブルホルダ７（固定部材）によってロワケース２０に固定されている。ケーブルホルダ７は樹脂製で基板３３の長手方向（図１４〜１６の左右方向）に延びるような形状とされ、基板３３に後方から重ね合わされている。図示の例ではケーブルホルダ７は、基板３３の第２基板部３３ｂから中間部３３ｃを介して第１基板部３３ａの略半分くらいまでを覆うようになっている。

そして、前記のケーブルホルダ７が、基板３３の第１基板部３３ａおよび第２基板部３３ｂにそれぞれ対応する部位を貫通する２本のネジ７１によって、ロワケース２０に締結されている。こうしてケーブルホルダ７の長手方向に離れた２カ所で締結することで、ケーブルホルダ７を介して投光系３の基板３３に局所的に強い力を加えることなく、この基板３３をしっかりと固定することができる。

本実施の形態では、そのように基板３３をロワケース２０に固定するケーブルホルダ７に、ケーブル６を保持する保持部７２が設けられている。すなわち、図１，２などを参照して上述したようにケーブル６は、ケース２の角部の傾斜面２を貫通して当該ケース２内に挿入されており、こうして挿入されたケーブル６が前記ケーブルホルダ７の保持部７２に嵌め込まれて、図１４に表れているようにＳ字状に屈曲した状態で保持されている。

前述のようにケーブルホルダ７は、基板３３の長手方向に延びるような形状であるから、この基板３３が収容されているロワケース２０の収容部２３０において、ケーブル６の保持部７２の位置を比較的、自由に設定することができる。本実施形態では、以下に述べるようにロワケース２０の窪み部２３３においてケーブル６を把持し、ケース２の角部から溝部２３１までの間でＳ字状に屈曲させるようにしている。

詳しくは、まず、図１５に表れているように、ケース２の角部の傾斜面２ａには、ロワケース２０とアッパケース２１とに跨ってケーブル挿入口２ｂが開口している。一方、ケーブル６のシース６０の外周には、ゴム製のケーブルブッシュ６１が接着などによって取り付けられており、このケーブルブッシュ６１がケーブル挿入口２ｂにおいてロワケース２０とアッパケース２１との間に、即ち、ケース２の割り面に挟み込まれるようになっている。

こうしてケース２内に挿入されたケーブル６の端部は、ケーブルブッシュ６１から下向き（図１４などで上向き）に屈曲して、ロワケース２００の窪み部２３３を通過し、溝部２３１に沿って延びた後に今度は上向き（図１４などで下向き）に屈曲する。そして、窪み部２３２を通過した後にケーブル６の端縁部（以下に述べる複数の心線６４）は、コネクタ６２に接続される。

言い換えるとケーブル６は、ロワケース２０の収容部２３０に沿って延びるように配置されている。そして、収容部２３０の一部である溝部２３１を通過する途中でケーブル６のシース６０およびシールド６３が切断されて、内部の複数の心線６４が露出している。これら複数の心線６４は互いに絡まって溝部２３１内を延びた後に窪み部２３２においてほどけて、それぞれの端部がコネクタ６２に接続されている。

そうしてシース６０が切断された部分の近傍では、同じく切断されているシールド６３の端部が拡がってしまうことがある。こうして拡がったシールド６３の端部が基板３３上のプリント配線などに接触すると、短絡を生じるおそれがある。また、シース６０を切断する際に誤って心線６４の被覆が傷ついて、導体が剥き出しになることもあり、こうして剥き出しになった導体が接触すると、やはり短絡を生じる可能性がある。

この点について本実施形態では、ケーブルホルダ７が基板３３の後方に重ねられていて、その中間部３３ｃ全体を覆っている。言い換えると、切断されたシールド６３の端部が拡がっていたり、誤って被覆が傷つけられた心線６４の導体が剥き出しになっているおそれがある範囲において、基板３３との間にはケーブルホルダ７が配設されて、電気的に絶縁している。よって、シース６０が切断されていても短絡の生じる心配はない。

一方、前記のようにロワケース２０の窪み部２３３から溝部２３１に亘って屈曲する部位において、ケーブル６はシース６０によって覆われており、その途中でケーブルホルダ７の保持部７２に嵌め込まれている。図１５、１６に表れているように保持部７２は、ケーブルホルダ７に一体に設けられて後方に突出する一対の突壁部７２ａ，７２ｂからなり、図１４に表れているようにシース６０の上からケーブル６を把持している。

前記保持部７２の一方の突壁部７２ａは、窪み部２３３から溝部２３１にかけて屈曲するケーブル６の外周側に位置し、他方の突壁部７２ｂは内周側に位置している。そして、突壁部７２ａ，７２ｂに把持されたケーブル６は、ロワケース２００の溝部２３１から窪み部２３３に亘ってＳ字状に屈曲した状態に保持されているので、誤って強い引張り力が加わったときにもケーブル６と保持部７２との間に滑りが生じ難くなっている。

しかも、この実施形態では前記の突壁部７２ａ，７２ｂにそれぞれ、ケーブル６の抜け止めのための突起部７２ｃ，７２ｄが設けられている。図１７に模式的に示すように外周側の突壁部７２ａには、ケーブル６のシース６０の外周面に当接するように矩形片状の突起部７２ｃが設けられている。一方、内周側の突壁部７２ｂには、屈曲するケーブル６のシース６０に食い込むように、断面が楔状の突起部７２ｄが設けられている。

このようにケーブルホルダ７に設けられた保持部７２にケーブル６を嵌め込んで、屈曲した状態で保持するとともに、本実施形態では、ケース２の角部の傾斜面２ａに取り付けられたケーブルブッシュ６１の内部においても、ケーブル６を屈曲した状態で保持している。すなわち、図１８に断面で示すようにケーブルブッシュ６１は、ケーブル挿入口２ｂにおいてケース２の割り面に挟み込まれる本体部６１ａと、この本体部６１ａからケース２の内側（図１８では右側）に向かって突出するボス部６１ｂとを有している。

前記ケーブルブッシュ６１の本体部６１ａは、その外周部に全周に亘って溝部６１ｃが形成されていて、この溝部６１ｃにケーブル挿入口２ｂの周縁部が入り込むようになっている。ケーブル挿入口２ｂの周縁部は上下に分割されて、それぞれロワケース２０およびアッパケース２１に形成されており、これら周縁部に、即ちケース２の割り面にケーブルブッシュ６１の本体部６１ａが挟み込まれている。

そして、その本体部６１ａからボス部６１ｂにかけてケーブル６が予め屈曲した状態で保持されている。上述したようにケーブル６は、ケーブルブッシュ６１からロワケース２００の窪み部２３３および溝部２３１に亘ってＳ字状に屈曲した状態になっているので、仮にケーブルブッシュ６１においてケーブル６が真っ直ぐになっていると、このケーブルを屈曲させながらケーブルブッシュ６１をケーブル挿入口２ｂに嵌め込む作業は、かなり難しいものになる。

この点、本実施形態では、例えばケーブルブッシュ６１となるゴムを型に収めて加硫する際に、キャビティ内にケーブル６を所定の屈曲状態で収容しておき、ゴムの加硫成型と同時に接着するようにしている。こうしてケーブルブッシュ６１の内部に予め屈曲した状態でケーブル６を保持しておけば、そのケーブルブッシュ６１をケーブル挿入口２ｂに容易に嵌め込むことができる。

以上、説明したように本実施の形態に係るバーコードリーダ１においては、まず、投光系３においてＬＥＤ３０からの光を、投光レンズ３１，３２によって左右方向に拡げて、一次元のバーコードに帯状に投射するようにしている。このため、投光系３の基板３３上に実装するＬＥＤ３０の数は２つで済み、コストアップや消費電力の増大を抑制できるとともに、投光系３の小型化にも有利になる。しかも、その基板３３は縦向きに配置することによって、投光系３３をバーコードリーダ１の前後方向に小型化できる。

また、投光レンズ３１，３２の入射面３１ａ，３２ａはトロイダル面として、その左右方向の円弧形状の中心がＬＥＤ３０の発光部３０ａに含まれるように配置している。このことで、上下方向には凸形状をなす入射面３１ａ，３２ａの焦点をＬＥＤ３０の発光部３０ａに合わせて、このＬＥＤ３０からの光を効率良く利用し、バーコードに向かって投射することができる。

一方、投光レンズ３１，３２の出射面３１ｂ，３２ｂは、上下方向には直線状としつつ左右方向には凹凸のある自由曲面によって構成し、前記のように入射面３１ａ，３２ａに入射した光を左右方向に適宜、分配することができる。そして、投光平面Ｓにおいて左右両端側で中間部よりも光量の大きな分布として、光軸付近で光量の大きくなる受光系４の特性を減殺し、ラインセンサ４０の受光面４０ａにおいてフラットな光量分布を実現できる。

言い換えると本実施の形態では、投光レンズ３１，３２の入射面３１ａ，３２ａの形状によって、ＬＥＤ３０からの光を上下方向に効率良く集光しながら、左右方向には出射面３１ｂ，３２ｂの自由曲面によって適宜、光量を分配することができる。こうして入射面３１ａ，３２ａと出射面３１ｂ，３２ｂとに機能を振り分けることで、その各面の形状が徒に複雑にならず、設計の容易化も図られる。

また、本実施の形態では、受光レンズ４１として倍率の高いものを用いることで、ラインセンサ４０までの距離を短くするとともに、受光レンズ４１を通過した光をミラー４２で反射させてラインセンサ４０に導くようにして、受光系４についても前後方向に小型化している。しかも、受光レンズ４１の手前に絞り部４４ａを設けているので、広い視野角を確保しながらラインセンサ４０を小型化でき、このことも受光系４の小型化に有利になる。

さらに、本実施の形態では、前記したようにＬＥＤ３０を実装する投光系３の基板３３をメイン基板５０とは別に設けるとともに、このメイン基板５０上に小型化されたラインセンサ４０と、ＡＤ変換部５２やメモリ５４を内蔵したマイクロプロセッサＰとを実装することによって、メイン基板５０をかなり小型化できる。そして、そのように小型化したメイン基板５０を投光系３の基板３３と略直交するように配置することで、必要な搭載スペースを前後方向にかなり小さくすることができる。

つまり、本実施の形態のバーコードリーダ１は、投光系３、受光系４および信号処理系５それぞれの構成に工夫を凝らすとともに、それらを構成する部品の配置などにも工夫をして、一次元のバーコードを読み取る広角の視野を実現しながら、この視野内の光量分布を均一化してバーコードの高い読み取り性能を確保しつつ、バーコードリーダ１を特に前後方向について従来よりもかなり小さくすることができる。

この結果として、図１、２を参照して上述したようにバーコードリーダ１のケース２は左右に長い略直方体状となって、その前後方向の寸法と上下方向の寸法とが概ね同じになっている。このことで、バーコードリーダ１をシステムに組み込む際の設置の自由度が高くなる。

さらにまた、本実施の形態では、投光系３の基板３３を固定するための部材にケーブル６の保持部７２を設けて、ケーブルホルダ７としている。この保持部７２にはケーブル６を嵌め込んで、Ｓ字状に屈曲した状態で保持するとともに、ケーブル６の抜け止めのための突起部７２ｃ，７２ｄも設けているので、誤って強い引張り力が加わったときにケーブル６を保持する強度はかなり高い。

しかも、本実施の形態ではケーブル６を、従来までと同様にケーブルブッシュ６１を介してケース２の割り面に挟持させるようにしており、このケーブルブッシュ６１による保持力も併せて、ケーブル６の引張り強度を十分に高くすることができる。ケーブルホルダ７は新たに設けるのではなく、ケース２の内部に基板３３を固定するための部材を兼用するので、コストの増大やケース２の大型化を招く心配もない。

また、本実施の形態ではケーブルホルダ７を利用して、ケーブル６のシース６０が切断された箇所を含む所定範囲を基板３３から電気的に絶縁することができる。これにより、ケーブル６を熱収縮チューブなどによって被覆する作業が不要になって、コストの低減が図られる。

−他の実施形態−
なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではない。例えば前記実施の形態においては光源として表面実装タイプのＬＥＤ３０を２つ用いており、それぞれの発する光を投光レンズ３１，３２によって投射するようにしているが、これに限らず、光源はリードタイプのＬＥＤであってもよいし、光源や投光レンズ３１，３２は２つに限らず、例えば１つであってもよい。

また、前記実施の形態においては投光レンズ３１，３２の入射面３１ａ，３２ａをトロイダル面としているが、これにも限定されず、入射面３１ａ，３２ａは、左右方向について一様に凹形状をなし、上下方向については一様に凸形状をなすものであればよい。同様に、投光レンズ３１，３２の出射面３１ｂ，３２ｂについても前記実施の形態の形状には限定されない。

また、前記実施の形態においては投光窓２２ｂや受光窓２２ａの形成された窓部材２２を、両面テープ２３によってケース２に貼り付けており、この両面テープ２３を遮光部材として兼用しているが、これにも限定されず、例えば、両面テープ２３とは別に遮光部材を配設してもよいし、遮光部材を配設しなくてもよい。

また、前記実施の形態の受光系４においては、受光レンズ４１からの光の光路を屈折させるミラー４２を配設しているが、これに代えてプリズムを用いることもできる。また、受光レンズ４１を保持するレンズホルダ４４を設けているが、これは設けなくてもよいし、レンズホルダ４４に絞り部４４ａを設ける必要もない。絞り部４４ａを受光レンズ４１の手前ではなく、その後方に設けてもよい。

また、前記実施の形態の信号処理系５においては、ラインセンサ４０から出力されるアナログ信号をマイクロプロセッサＰに内蔵のＡＤ変換部５２によってデジタル信号に変換しているが、これに限らず、ＡＤ変換部５２をマイクロプロセッサＰとは別の部品によって構成することもできる。

さらに、前記実施の形態では、投光系３のＬＥＤ３０などを実装する基板３３をメイン基板５０とは別にして、２つの基板３３，５０を互いに略直交するように、即ち約９０度の角度で交差するように配置しているが、これにも限定されず、２つの基板３３，５０は、例えば６０度、７５度など９０度以外の角度で交差させてもよいし、交差させずに、前後または上下に並べて配置してもよい。或いは、投光系３の基板３３をメイン基板５０と一体にしてもよい。

さらにまた、前記実施の形態では、投光系３の基板３３を固定する部材にケーブル６の保持部７２を設けて、ケーブルホルダ７としているが、これにも限定されず、基板３３以外の他の部品を固定する部材にケーブル６の保持部７２を設けてもよい。また、前記実施の形態のようにケーブルホルダ７を電気的な絶縁に利用する必要もない。

また、前記実施の形態のようにケーブル６をＳ字状に屈曲した状態で保持する必要もなく、例えばＬ字状に屈曲した状態で保持するようにしてもよいし、屈曲させずに保持するようにしてもよい。ケーブル６を１カ所で保持するのではなく、ケーブルホルダ７に保持部を２箇所以上、設けてもよい。

さらに保持部７２の構造についても前記実施の形態に限定されず、種々の構造が考えられる。例えば、一対の突壁部７２ａ，７２ｂの両方に、ケーブル６のシース６０の外周面に当接する突起部７２ｃのような突起部を設けてもよいし、突壁部７２ａ，７２ｂの両方に、シース６０に食い込む突起部７２ｄのような突起部を設けてもよい。また、ケーブル６の抜け止めのための突起部は設けなくてもよい。

また、前記実施の形態では、ケーブルブッシュ６１の内部においてもケーブル６を屈曲した状態で保持しているが、これにも限定されず、ケーブルブッシュ６１の内部においてケーブル６は直線状に、或いは緩やかに湾曲するように保持してもよい。

１ バーコードリーダ（電気機器）
２ ケース
２０ ロワケース
２１ アッパケース
２２ 窓部材（窓部）
２３ 両面テープ（遮光部材）
３ 投光系
３０ ＬＥＤ（光源）
３０ａ 発光部
３１，３２ 投光レンズ
３１ａ，３２ａ 入射面
３１ｂ，３２ｂ 出射面
３３ 投光系の電気回路基板
４ 受光系
４０ ラインセンサ（撮像素子）
４０ａ 受光面
４１ 受光レンズ
４２ ミラー（光学素子）
４４ レンズホルダ（保持部材）
４４ａ 絞り部
５ 信号処理系
５０ メイン基板（信号処理系の電気回路基板）
５２ ＡＤ変換部
６ ケーブル
６０ シース
６１ ケーブルブッシュ
６２ コネクタ
６３ シールド
６４ 心線
７ ケーブルホルダ（基板の固定部材）
７２ 保持部
７２ａ，７２ｂ 突壁部
７２ｃ，７２ｄ 突起部
Ｌｆ 投射光
Ｌｒ 反射光
Ｐ マイクロプロセッサ
Ｓ 投光平面
Ｘ 受光レンズの光軸

Claims (6)

1. 電気機器のケースにケーブルを保持するための構造であって、
   前記ケースの内部に部品を固定するための固定部材に、前記ケーブルを保持する保持部を設けたことを特徴とする電気機器のケーブル保持構造。
2. 請求項１に記載のケーブル保持構造において、
   前記固定部材の保持部にケーブルを嵌め込んで、屈曲した状態で保持するように構成した、電気機器のケーブル保持構造。
3. 請求項１または２のいずれかに記載のケーブル保持構造において、
   前記固定部材の保持部に、ケーブルの抜け止めのための突起部が設けられている、電気機器のケーブル保持構造。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のケーブル保持構造において、
   前記固定部材は電気回路の基板を固定するものである、電気機器のケーブル保持構造。
5. 請求項４に記載のケーブル保持構造において、
   前記固定部材は、前記基板の長手方向に延びるような形状とされて、前記ケーブルのシースがケース内で切断されている箇所を含む所定範囲を、前記基板から電気的に絶縁するように設けられている、電気機器のケーブル保持構造。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のケーブル保持構造において、
   前記ケーブルのシースに取り付けられたブッシュがケースの割り面に挟持されており、前記ブッシュ内においてケーブルが屈曲した状態で保持されている、電気機器のケーブル保持構造。

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