JP2019028980A - Optical information reading device and method of manufacturing optical information reading device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学的情報読取装置及び光学的情報読取装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to an optical information reader and an optical information reader manufacturing method.
近年、QRコード(登録商標)などの二次元コードの普及に応じて、小売店、コンビニエンスストア等でも、クーポンなどに付された二次元コードを読み取るニーズが高まってきている。このため、今後、撮像素子が二次元状に配置されたエリアセンサを用いることでバーコードだけでなく二次元コードを読み取り可能な読取装置の導入が増加すると予想される。その一方で、依然としてバーコードを読み取るニーズもあり、二次元コードを読み取り可能な読取装置であってもバーコードを読み取ることが求められる。さらに、公知の記号認識処理機能(OCR)を利用することで、撮像したパスポートの旅券情報等を認識して読み取るニーズも高まってきている。 In recent years, with the spread of two-dimensional codes such as QR code (registered trademark), there is an increasing need for reading two-dimensional codes attached to coupons at retail stores, convenience stores and the like. For this reason, it is expected that the introduction of readers capable of reading not only bar codes but also two-dimensional codes will increase in the future by using area sensors in which image pickup elements are two-dimensionally arranged. On the other hand, there is still a need to read a bar code, and even a reading device capable of reading a two-dimensional code is required to read the bar code. Furthermore, by using a known symbol recognition processing function (OCR), there is an increasing need for recognizing and reading passport information of an imaged passport.
このため、エリアセンサを有する光学的情報読取装置では、情報コード等を安定した距離で撮像して読み取るために、エリアセンサとこのエリアセンサに情報コード等からの反射光を結像させるための結像レンズとの相対位置を所定の焦点位置(ベストフォーカス)に調整・維持する部材として、鏡筒が採用されていた。この鏡筒は、外周面にねじ部が形成されており、内部に結像レンズが組み付けられた状態で、ねじ部にてエリアセンサが組み付けられたホルダにねじ込まれる。そして、この鏡筒のねじ込み量が調整されることで、エリアセンサと結像レンズとの相対位置が調整されていた。このようなねじ込み量を調整することでエリアセンサと結像レンズとの相対位置を調整する光学的情報読取装置としては、例えば、下記特許文献1に開示される光学的情報読取装置が知られている。
For this reason, in an optical information reading apparatus having an area sensor, in order to image and read an information code and the like at a stable distance, the area sensor and a connection for imaging reflected light from the information code and the like on the area sensor. A lens barrel has been employed as a member for adjusting and maintaining the relative position with the image lens at a predetermined focal position (best focus). This lens barrel has a threaded portion formed on the outer peripheral surface, and is screwed into a holder in which the area sensor is assembled at the threaded portion with the imaging lens assembled therein. The relative position between the area sensor and the imaging lens is adjusted by adjusting the screwing amount of the lens barrel. As an optical information reader that adjusts the relative position between the area sensor and the imaging lens by adjusting the screwing amount, for example, an optical information reader disclosed in
光学的情報読取装置に採用される安価な結像レンズには、製造時のばらつき等に起因して視野周辺の一部に結像に関して性能低下している部分(以下、単に片ボケともいう)が生じる場合がある。このような片ボケが生じていない結像レンズでは、エリアセンサと結像レンズとの相対位置に応じて解像力が変化し、その相対位置が最適な焦点位置となる場合に測定される解像力が最も高く評価される。 An inexpensive imaging lens employed in an optical information reading device has a portion in which performance is deteriorated with respect to imaging in a part of the periphery of the visual field due to manufacturing variations or the like (hereinafter also simply referred to as single blur). May occur. In an imaging lens that does not cause such one-sided blurring, the resolving power changes according to the relative position between the area sensor and the imaging lens, and the resolving power measured when the relative position is the optimum focal position is the highest. Highly appreciated.
しかしながら、片ボケが生じている結像レンズでは、エリアセンサと結像レンズとの相対位置を上述のようなねじ込み量に応じて調整する構成において、ねじ込み量を変えるごとに測定される解像力に基づいて最適な焦点位置を求める際、片ボケ部分も光軸中心に回転することとなる。このように片ボケ部分が回転移動すると、片ボケ部分の位置に応じて解像力が変化してしまうため、エリアセンサと結像レンズとの相対位置が最適な焦点位置だったとしても測定される解像力が低く評価される場合がある。このような場合には、最適な焦点位置に調整できなくなるという問題がある。 However, in an imaging lens in which one-sided blur occurs, in the configuration in which the relative position between the area sensor and the imaging lens is adjusted according to the screwing amount as described above, it is based on the resolving power measured each time the screwing amount is changed. Thus, when obtaining the optimum focus position, the one-blurred portion also rotates about the optical axis. When the one-blurred portion rotates in this way, the resolving power changes depending on the position of the one-blurred portion, so the resolving power that is measured even if the relative position between the area sensor and the imaging lens is the optimum focal position. May be underestimated. In such a case, there is a problem that it is impossible to adjust to the optimum focus position.
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、エリアセンサと結像レンズとの相対位置を変化させて最適な焦点位置を求める際に測定される解像力の変化に関して片ボケの影響を抑制し得る構成を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to measure the optimum focal position by changing the relative position of the area sensor and the imaging lens. An object of the present invention is to provide a configuration capable of suppressing the influence of one-sided blur with respect to a change in resolution.
上記目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項1に記載の発明は、
情報コード(C)からの反射光を結像レンズ(25)を介して受光するエリアセンサ(23)を備え、前記エリア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、
前記エリアセンサが固定されるホルダ(50,150,250,350,450)と、
前記結像レンズを保持した状態で前記ホルダに組み付けられて、前記結像レンズの光軸(L2)に沿う基準面が設けられるレンズ保持部(60,160,260,360,460)と、を備え、
前記ホルダには、前記結像レンズを介した光が前記エリアセンサに結像するように前記レンズ保持部を組み付けたときに前記基準面が面接触し、前記光軸に沿うように前記レンズ保持部を移動させたときに前記基準面が摺接する案内面が形成されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention described in
An optical sensor that includes an area sensor (23) that receives reflected light from the information code (C) via the imaging lens (25), and optically reads the information code based on a signal output from the area sensor. An information reading device (10) comprising:
A holder (50, 150, 250, 350, 450) to which the area sensor is fixed;
A lens holding part (60, 160, 260, 360, 460) which is assembled to the holder in a state where the imaging lens is held and is provided with a reference plane along the optical axis (L2) of the imaging lens; Prepared,
The holder holds the lens so that the reference surface is in surface contact with the optical axis when the lens holding portion is assembled so that light through the imaging lens forms an image on the area sensor. A guide surface is formed in which the reference surface is slidably contacted when the part is moved.
また、請求項11に記載の発明は、
請求項1〜10のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置(10)を製造する光学的情報読取装置の製造方法であって、
前記結像レンズが保持された前記レンズ保持部を、前記エリアセンサが固定された前記ホルダに対して前記基準面が前記案内面に面接触するように組み付ける工程と、
前記光軸に沿って移動可能なアーム(510)を前記レンズ保持部に組み付ける工程と、
前記基準面が前記案内面に摺接するように前記アームを前記光軸に沿う方向に移動させながら前記エリアセンサによる解像力を順次測定する工程と、
測定された解像力がピークとみなされるピーク位置で前記アームが組み付けられた状態の前記レンズ保持部を前記ホルダに固定する工程と、
前記アームを前記レンズ保持部から取り外す工程と、
を備え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。
The invention according to claim 11 is
A method for manufacturing an optical information reading device (10) for manufacturing the optical information reading device (10) according to any one of
Assembling the lens holding unit holding the imaging lens so that the reference surface comes into surface contact with the guide surface with respect to the holder to which the area sensor is fixed;
Assembling an arm (510) movable along the optical axis to the lens holder;
Sequentially measuring the resolving power by the area sensor while moving the arm in a direction along the optical axis so that the reference surface is in sliding contact with the guide surface;
Fixing the lens holding portion in a state where the arm is assembled at a peak position where the measured resolving power is regarded as a peak;
Removing the arm from the lens holder;
It is characterized by providing.
In addition, the code | symbol in each said parenthesis shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
請求項1の発明では、結像レンズを保持した状態でエリアセンサが固定されるホルダに組み付けられるレンズ保持部には、結像レンズの光軸に沿う基準面が設けられる。そして、ホルダには、結像レンズを介した光がエリアセンサに結像するようにレンズ保持部を組み付けたときに基準面が面接触し、光軸に沿うようにレンズ保持部を移動させたときに基準面が摺接する案内面が形成される。 According to the first aspect of the present invention, the lens holding portion assembled to the holder to which the area sensor is fixed while holding the imaging lens is provided with a reference plane along the optical axis of the imaging lens. Then, when the lens holder is assembled so that the light passing through the imaging lens forms an image on the area sensor, the reference surface is in surface contact with the holder, and the lens holder is moved along the optical axis. Sometimes a guide surface is formed in which the reference surface is in sliding contact.
これにより、エリアセンサと結像レンズとの相対位置を調整する場合には、基準面が案内面に対して摺接するようにレンズ保持部をホルダに対して光軸に沿うように移動させる。すなわち、片ボケが生じている結像レンズであっても、エリアセンサと結像レンズとの相対位置を変化させて最適な焦点位置を求める際に片ボケ部分が回転移動しないため、測定される解像力の変化に関して片ボケの影響を抑制することができる。 Thereby, when adjusting the relative position of the area sensor and the imaging lens, the lens holding portion is moved along the optical axis with respect to the holder so that the reference surface is in sliding contact with the guide surface. In other words, even an imaging lens with one-sided blur is measured because the one-blurred part does not rotate when determining the optimum focal position by changing the relative position of the area sensor and the imaging lens. The influence of one-sided blur on the change in resolution can be suppressed.
請求項2の発明では、エリアセンサは、長方形状の受光面を有し、片ボケが生じる位置が結像レンズごとに把握されている。そして、レンズ保持部は、片ボケが生じる視野の部分が受光面の長辺側で当該受光面の外に位置するように結像レンズを保持する。これにより、片ボケが生じる視野の部分が受光面の短辺側に位置するように結像レンズが保持される場合と異なり、片ボケが生じる視野の部分をエリアセンサによる撮像視野外に位置させやすくでき、片ボケの影響を抑制して解像力を向上させることができる。
In the invention of
請求項3の発明では、基準面は、平面状の第1基準面と、当該第1基準面に交差する平面状の第2基準面とからなり、案内面は、第1基準面が摺接可能な平面状の第1案内面と、第2基準面が摺接可能な平面状の第2案内面とからなる。このように、基準面及び案内面をそれぞれ2つの平面により構成することで、レンズ保持部をホルダに対して光軸に沿うように移動させる構成を簡素に実現することができる。 According to a third aspect of the present invention, the reference surface includes a planar first reference surface and a planar second reference surface intersecting the first reference surface, and the guide surface is in sliding contact with the first reference surface. It consists of a possible planar first guide surface and a planar second guide surface on which the second reference surface can slide. In this way, by configuring each of the reference surface and the guide surface with two flat surfaces, it is possible to simply realize a configuration in which the lens holding portion is moved along the optical axis with respect to the holder.
請求項4の発明では、レンズ保持部のつば部は、結像レンズ側となる平面の少なくとも一部が第1基準面として機能し、ホルダは、組み付け時にレンズ保持部のうちつば部よりも結像レンズ側となる部分が開口を介して収容されるように形成され、この開口が設けられる平面の少なくとも一部が第1案内面として機能する。これにより、ホルダへのレンズ保持部の組み付けを容易に実施できるだけでなく、この組み付け時に第1基準面と第1案内面とを容易に面接触させやすくすることができる。 In the invention of claim 4, at least a part of the flat surface on the imaging lens side of the collar portion of the lens holding portion functions as the first reference surface, and the holder is connected to the flange portion of the lens holding portion when assembled. A part on the image lens side is formed so as to be accommodated through an opening, and at least a part of a plane on which the opening is provided functions as a first guide surface. Thereby, not only can the lens holding portion be assembled to the holder easily, but also the first reference surface and the first guide surface can be easily brought into surface contact during the assembly.
請求項5の発明では、つば部は、摺接時に結像レンズ側となる平面にて開口を覆うように形成される。これにより、つば部が開口を介した光の入射を防止する遮光部として機能するため、ホルダの遮光性を向上させることができる。 In the invention of claim 5, the collar portion is formed so as to cover the opening by a plane which becomes the imaging lens side at the time of sliding contact. Thereby, since a collar part functions as a light-shielding part which prevents incidence | injection of the light through opening, the light-shielding property of a holder can be improved.
請求項6の発明のように、第1基準面及び第2基準面は、レンズ保持部の外面に設けられる凸部を利用して形成され、第1案内面及び第2案内面は、ホルダに設けられる凹部を利用して形成されてもよい。 As in the sixth aspect of the invention, the first reference surface and the second reference surface are formed by using convex portions provided on the outer surface of the lens holding portion, and the first guide surface and the second guide surface are formed on the holder. You may form using the recessed part provided.
請求項7の発明のように、第1基準面及び第2基準面は、レンズ保持部の外面に設けられる凹部を利用して形成され、第1案内面及び第2案内面は、ホルダに設けられる凸部を利用して形成されてもよい。 As in the seventh aspect of the invention, the first reference surface and the second reference surface are formed using a recess provided on the outer surface of the lens holding portion, and the first guide surface and the second guide surface are provided on the holder. It may be formed using a convex portion.
請求項8の発明のように、レンズ保持部は、光軸が通る面から見て断面多角形状となる外周面の少なくとも一部が第1基準面及び第2基準面として機能するように形成されてもよい。 As in the invention of claim 8, the lens holding portion is formed such that at least a part of the outer peripheral surface having a polygonal cross section when viewed from the surface through which the optical axis passes functions as the first reference surface and the second reference surface. May be.
請求項9の発明のように、レンズ保持部は、光軸が通る面から見て断面円弧状となる外周面の少なくとも一部が基準面として機能するように形成されてもよい。 As in the ninth aspect of the present invention, the lens holding portion may be formed such that at least a part of the outer peripheral surface having an arcuate cross section as viewed from the surface through which the optical axis passes functions as a reference surface.
請求項10の発明では、レンズ保持部には、ホルダに対して光軸に沿うように移動させるときに利用される係合部が設けられるため、光軸に沿うようなレンズ保持部の相対移動を精度良く行うことができ、最適な焦点位置への調整を確実に実施することができる。
In the invention of
請求項11の発明では、結像レンズが保持されたレンズ保持部を、エリアセンサが固定されたホルダに対して基準面が案内面に面接触するように組み付けた後、光軸に沿って移動可能なアームをレンズ保持部に組み付け、基準面が案内面に摺接するようにアームを光軸に沿う方向に移動させながらエリアセンサによる解像力を順次測定し、測定された解像力がピークとみなされるピーク位置でアームが組み付けられた状態のレンズ保持部をホルダに固定した後、アームをレンズ保持部から取り外す。 In the eleventh aspect of the invention, the lens holding portion holding the imaging lens is assembled so that the reference surface comes into surface contact with the guide surface with respect to the holder to which the area sensor is fixed, and then moved along the optical axis. Assemble the possible arm to the lens holder, measure the resolving power by the area sensor sequentially while moving the arm along the optical axis so that the reference surface is in sliding contact with the guide surface, and the peak that the measured resolving power is regarded as the peak After fixing the lens holding portion with the arm assembled at the position to the holder, the arm is removed from the lens holding portion.
これにより、ピーク位置でレンズ保持部をホルダに固定する際、レンズ保持部にはアームが組み付けられているので、レンズ保持部がピーク位置からずれ難くなり、解像力を測定することで求められた最適な焦点位置への調整を確実に実施することができる。 As a result, when fixing the lens holding part to the holder at the peak position, since the arm is assembled to the lens holding part, the lens holding part is difficult to shift from the peak position, and the optimum obtained by measuring the resolving power It is possible to surely adjust the focus position.
請求項12の発明では、レンズ保持部をホルダに固定する工程では、アームを光軸に沿う第1の方向に移動させながらピーク位置が求められることで、当該ピーク位置を超えるようにアームを光軸に沿う第2の方向に移動させた後、ピーク位置に向けてアームを上記第1の方向に移動させて、当該ピーク位置でレンズ保持部をホルダに固定する。 In the invention of claim 12, in the step of fixing the lens holding part to the holder, the peak position is obtained while moving the arm in the first direction along the optical axis, so that the arm is lighted so as to exceed the peak position. After moving in the second direction along the axis, the arm is moved in the first direction toward the peak position, and the lens holding portion is fixed to the holder at the peak position.
アームの移動方向を第1の方向から第2の方向に切り替える際、アームを移動させるためのアクチュエータのあそび等に起因して、アクチュエータが駆動してもレンズ保持部が移動していない場合があり、このような場合には、第1の方向に移動させながら見つけたピーク位置に向けてレンズ保持部を他方向に移動させるように調整すると、ピーク位置からずれた位置に固定される可能性がある。そこで、第1の方向に移動させながらピーク位置が求められた場合には、当該ピーク位置を超えるようにアームを光軸に沿う第2の方向に移動させた後、ピーク位置に向けてアームを上記第1の方向に移動させて、当該ピーク位置でレンズ保持部をホルダに固定することで、上述のようなピーク位置からのずれの発生を防止でき、最適な焦点位置への調整をより確実に実施することができる。 When switching the moving direction of the arm from the first direction to the second direction, the lens holder may not move even if the actuator is driven due to play of the actuator for moving the arm, etc. In such a case, if the lens holding unit is adjusted to move in the other direction toward the peak position found while being moved in the first direction, there is a possibility that the position is deviated from the peak position. is there. Therefore, when the peak position is obtained while moving in the first direction, the arm is moved in the second direction along the optical axis so as to exceed the peak position, and then the arm is moved toward the peak position. By moving in the first direction and fixing the lens holding part to the holder at the peak position, the above-described deviation from the peak position can be prevented, and the adjustment to the optimum focus position can be performed more reliably. Can be implemented.
請求項13の発明では、解像力を順次測定する工程では、所定値以上の解像力が測定される際のアームによる移動量を、前記所定値未満の解像力が測定される際のアームによる移動量よりも小さくする。これにより、ピーク位置付近までの測定に関して測定時間が短縮し、ピーク位置近傍での測定に関して測定精度が高められるので、測定時間の短縮と測定精度の向上との両立を図ることができる。
In the invention of
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態に係る光学的情報読取装置について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る光学的情報読取装置10は、一次元コードや二次元コード等の情報コードCを光学的に読み取る情報コードリーダとして構成されている。ここで、一次元コードとしては、例えば、JANコード、EAN、UPC、ITFコード、CODE39、CODE128、NW−7等からなるいわゆるバーコードが想定される。また、二次元コードとしては、例えば、QRコード、データマトリックスコード、マキシコード、Aztecコード等の方形状の情報コードが想定される。
[First Embodiment]
Hereinafter, an optical information reading apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The
この光学的情報読取装置10は、図示しないケースの内部に回路部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、マーカ光照射部22、エリアセンサ23等の光学系と、メモリ35、制御部40等のマイクロコンピュータ(以下「マイコン」という)系とを備えている。
The optical
光学系は、投光光学系と、受光光学系とに分かれている。投光光学系は、照明光源21とマーカ光照射部22とから構成されている。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、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。
The optical system is divided into a light projecting optical system and a light receiving optical system. The light projecting optical system includes an
マーカ光照射部22は、エリアセンサ23による撮像範囲の中心を示すマーカ光Lmを照射可能なマーカ光源として機能するもので、例えば、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が付された読取対象Rに向けて照明光Lfおよびマーカ光Lmを照射する例を概念的に示している。
The marker
受光光学系は、エリアセンサ23、結像レンズ25などによって構成されている。エリアセンサ23は、例えば、C−MOSやCCD等の固体撮像素子である受光素子を二次元に配列した長方形状の受光面23aを有する受光センサとして情報コードCを撮像可能に構成されるものであり、受光した情報コードの各セル(パターン)ごとに反射光Lrの強度に応じた電気信号を出力するように構成されている。このエリアセンサ23は、結像レンズ25を介して入射する入射光を受光可能にセンサ基板20aに実装されている。
The light receiving optical system includes an
結像レンズ25は、1又は2以上のレンズを有するように構成されており、外部から読取口13を介して入射する入射光を集光してエリアセンサ23の受光面23aに像を結像可能な結像光学系として機能するものである。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やこの情報コードCが付された読取対象Rにて反射するようになっており、この反射光Lrを結像レンズ25で集光し、エリアセンサ23の受光面23aにコード像を結像させている。
The
また、受光光学系には、図2〜図4に示すように、センサ基板20aが固定されるホルダ50と結像レンズ25が保持されるレンズ保持部60とが設けられている。なお、エリアセンサ23及び結像レンズ25の光軸Lに沿う方向をX方向、後述するホルダ50の上面54とレンズ保持部60のつば下面63とが面接触する平面に平行であってX方向に直交する方向をY方向、X方向及びY方向の双方に直交する方向をZ方向として、以下説明する。
Further, as shown in FIGS. 2 to 4, the light receiving optical system is provided with a
ホルダ50は、図2(A)〜(C)に示すように、略箱状に形成されており、一方の端部51がセンサ基板20aを固定可能に開口しており、この開口を覆うようにセンサ基板20aが固定されることで、センサ基板20aに実装されるエリアセンサ23がホルダ50内に収容される。また、ホルダ50には、エリアセンサ23の受光面23aが対向する他方の端部52に、エリアセンサ23の光軸L1を中心とする円状の開口52aが設けられている。この開口52aは、ホルダ50の遮光性を高めるため、光軸L1方向からみてレンズ保持部60により保持される結像レンズ25とその近傍のみを露出させるように形成されている。
As shown in FIGS. 2A to 2C, the
また、ホルダ50の上部は、図2(A)〜(C)に示すように、X方向に伸びる一対の縁部53の間に設けられる平面状の上面54がエリアセンサ23の光軸L1に沿うように形成され、その中央に矩形状の開口55が設けられている。この開口55は、エリアセンサ23の光軸L1に沿うようにY方向にて対向し上面54に対して直交する縁面56a,56bにて後述するスライド調整時のレンズ保持部60に摺接してレンズ保持部60の上記光軸L1に沿う方向と異なる方向への移動を規制するように、そのY方向の長さが設定されている。また、開口55は、スライド調整時のレンズ保持部60のスライドを許容する長さに応じて、そのX方向の長さが設定されている。また、一対の縁部53には、スライド調整後の接着固定に利用される接着用溝53aがそれぞれ形成されている。なお、上面54は、「案内面」及び「第1案内面」の一例に相当し、縁面56a,56bは、「案内面」及び「第2案内面」の一例に相当し得る。
2A to 2C, the upper surface of the
レンズ保持部60は、図3(A)〜(C)に示すように、結像レンズ25を保持する保持部本体61とこの保持部本体61の上部に連結されるつば部62とを備えている。結像レンズ25は、後述するように片ボケが生じる位置を考慮して保持部本体61に保持されている。保持部本体61は、つば部62近傍でのY方向側の両端面61a,61bが結像レンズ25の光軸L2に沿うことで開口55の縁面56a,56bに摺接可能であってそれぞれつば下面63に直交するように形成されている。なお、端面61a,61bは、「基準面」及び「第2基準面」の一例に相当し得る。
As shown in FIGS. 3A to 3C, the
つば部62は、略平板状であって、スライド調整時に縁部53に摺接するようにY方向の長さが設定されており、その結像レンズ25側となる平面となるつば下面63が結像レンズ25の光軸L2に沿うように形成されている。つば下面63は、ホルダ50の上面54との面接触した摺接時に結像レンズ25の光軸L2とエリアセンサ23の光軸L1とが光軸Lとして一致するように、結像レンズ25の光軸L2までのZ方向の長さが設定されている。また、つば部62は、摺接時に常時つば下面63にて開口55を覆うように、そのX方向の長さが設定されている。また、つば部62の上面には、スライド調整時に利用される一対の凹状の係合部64と、スライド調整後の接着固定に利用される一対の接着用溝65が形成されている。接着用溝65は、どのようなスライド調整位置でも接着用溝53aと連通するように、接着用溝53aよりもX方向に長くなるように形成されている。なお、つば下面63は、「基準面」及び「第1基準面」の一例に相当し得る。
The
そして、レンズ保持部60は、図4(A)〜(C)に示すように、ホルダ50への組み付け時に、つば下面63と上面54とが面接触するとともに端面61a,61bと縁面56a,56bとがそれぞれ面接触した状態で、つば部62よりも結像レンズ25側となる保持部本体61が開口55を介してホルダ50内に収容される。そして、後述するようにエリアセンサ23と結像レンズ25との相対位置が最適な焦点位置となるように、両係合部64を利用してレンズ保持部60がホルダ50に対してX方向に沿いスライド調整された後、接着用溝65から接着用溝53aにかけてUV接着剤を塗布等することでスライド不能にレンズ保持部60がホルダ50に組み付けられる。
4A to 4C, when the
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、制御部40、操作部42、液晶表示器43、ブザー44、バイブレータ45、発光部46、通信インタフェース48等から構成されている。このマイコン系は、その名の通り、マイコン(情報処理装置)として機能し得る制御部40およびメモリ35を中心に構成されるもので、上述した光学系によって撮像された情報コードの画像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し得るものである。また制御部40は、当該光学的情報読取装置10の全体システムに関する制御も行っている。
The microcomputer system includes an
光学系のエリアセンサ23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の増幅率で増幅された後、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、エリアセンサ23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。
When the image signal (analog signal) output from the
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、制御部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、情報コードを光学的に読み取るための読取処理を実行可能な読取用プログラムや、照明光源21、エリアセンサ23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。
The
制御部40は、光学的情報読取装置10全体を制御可能なマイコンで、CPU、システムバス、入出力インタフェース等からなるもので、メモリ35とともに情報処理装置を構成し得るもので情報処理機能を有する。この制御部40は、エリアセンサ23によって撮像されてメモリ35に記憶される情報コードのコード画像について解読処理(デコード)を行うように機能する。また、制御部40は、内蔵された入出力インタフェースを介して種々の入出力装置(周辺装置)と接続可能に構成されており、本実施形態の場合、操作部42、液晶表示器43、ブザー44、バイブレータ45、発光部46、通信インタフェース48等が接続されている。
The
操作部42は、複数のキーによって構成され、使用者のキー操作に応じて制御部40に対して操作信号を与える構成をなしており、制御部40は、操作部42から操作信号を受けたとき、その操作信号に応じた動作を行うように構成されている。液晶表示器43は、公知の液晶表示パネルによって構成されており、制御部40によって表示内容が制御されるようになっている。ブザー44は、公知のブザーによって構成されており、制御部40からの動作信号に応じて所定の音を発生させるように構成されている。バイブレータ45は、携帯機器に搭載される公知のバイブレータによって構成されており、制御部40からの駆動信号に応じて振動を発生させるように構成されている。発光部46は、例えばLEDであって、制御部40からの信号に応じて点灯するように構成されている。通信インタフェース48は、外部(例えばホスト装置)との間でのデータ通信を行うためのインタフェースとして構成されており、制御部40と協働して通信処理を行う構成をなしている。
The
次に、ホルダ50及びレンズ保持部60の詳細構成について説明する。
上述したように、結像レンズには、製造時のばらつき等に起因して視野周辺の一部に結像に関して性能低下している片ボケが生じる場合がある。このため、結像レンズ25を保持する鏡筒BのホルダHに対するねじ込み量に応じてエリアセンサ23と結像レンズ25との相対位置を調整する従来構成では、図6に例示する撮像視野Pのように、調整時に片ボケ部分Sも光軸Lを中心に回転する(図6の矢印参照)。このように片ボケ部分Sが回転移動すると、片ボケ部分Sの位置に応じて解像力が変化してしまうため、エリアセンサ23と結像レンズ25との相対位置が最適な焦点位置だったとしても測定される解像力が低く評価される場合がある。
Next, detailed configurations of the
As described above, in the imaging lens, there may be a case where one-sided blur having a reduced performance with respect to imaging occurs in a part of the periphery of the visual field due to manufacturing variations and the like. Therefore, in the conventional configuration in which the relative position between the
そこで、本実施形態では、上述したホルダ50及びレンズ保持部60を採用することで、結像レンズ25をエリアセンサ23に対して光軸Lに沿うようにスライドさせて相対位置を調整する。すなわち、つば下面63にて上面54に摺接するとともに両端面61a,61bにて開口55の縁面56a,56bにそれぞれ摺接した状態で、レンズ保持部60がホルダ50に対して光軸方向(X方向)にスライドするように案内されることで、結像レンズ25を回転移動させることなく結像レンズ25とエリアセンサ23との相対位置が調整可能となる。
Therefore, in the present embodiment, by adopting the
そして、所定の治具をつば部62に形成される両係合部64に係合させた状態でレンズ保持部60をホルダ50に対して徐々にスライドさせて順次解像力を測定する。このように測定される解像力の変化に関して片ボケの影響が抑制されるため、解像力が最も高く評価されるスライド位置(相対位置)が最適な焦点位置であるとして、そのように調整された位置にレンズ保持部60の接着用溝65からホルダ50の接着用溝53aにかけてUV接着剤を塗布等して接着固定する。これにより、レンズ保持部60が最適な焦点位置にてホルダ50に対してスライド不能に組み付けられる。
Then, the
特に、本実施形態では、結像レンズ25ごとに片ボケが生じる位置を把握することで、図5に例示する撮像視野Pからわかるように、片ボケ部分Sが受光面23aの長辺側で当該受光面23aの外に位置するように結像レンズ25をレンズ保持部60により保持する。これにより、レンズ保持部60をホルダ50に対してスライドさせて解像力を測定する場合でも、片ボケ部分Sが撮像されることを抑制することができる。
In particular, in the present embodiment, by grasping the position where one blur occurs for each
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、結像レンズ25を保持した状態でホルダ50に組み付けられるレンズ保持部60には、結像レンズ25の光軸L1に沿う基準面としてつば下面63及び端面61a,61bが設けられる。そして、ホルダ50には、結像レンズ25を介した光がエリアセンサ23に結像するようにレンズ保持部60を組み付けたときにつば下面63及び端面61a,61bが面接触し、光軸Lに沿うようにレンズ保持部60を移動させたときにつば下面63及び端面61a,61bが摺接する案内面として上面54及び開口55の縁面56a,56bが形成される。
As described above, in the optical
これにより、エリアセンサ23と結像レンズ25との相対位置を調整する場合には、つば下面63及び端面61a,61bがそれぞれ上面54及び開口55の縁面56a,56bに対して摺接するようにレンズ保持部60をホルダ50に対して光軸Lに沿うように移動させる。すなわち、片ボケが生じている結像レンズ25であっても、エリアセンサ23と結像レンズ25との相対位置を変化させて最適な焦点位置を求める際に片ボケ部分Sが回転移動しないため、測定される解像力の変化に関して片ボケの影響を抑制することができる。
Thereby, when adjusting the relative position of the
さらに、エリアセンサ23は、長方形状の受光面23aを有し、片ボケが生じる位置が結像レンズ25ごとに把握されている。そして、レンズ保持部60は、片ボケ部分Sが受光面23aの長辺側で当該受光面23aの外に位置するように結像レンズ25を保持する。これにより、片ボケ部分Sが受光面の短辺側に位置するように結像レンズが保持される場合と異なり、片ボケ部分Sをエリアセンサ23による撮像視野外に位置させやすくでき、片ボケの影響を抑制して解像力を向上させることができる。
Further, the
なお、片ボケが生じる位置が結像レンズ25ごとに把握していなくても、上述したレンズ保持部60及びホルダ50を採用することで片ボケ部分Sが回転移動しないため、仮に片ボケ部分Sが受光面23aの内側に位置したとしても、測定される解像力の変化に関して片ボケの影響を抑制することができる。
Even if the position where the one-sided blur occurs is not grasped for each
特に、レンズ保持部60側の基準面は、平面状の第1基準面として機能するつば下面63と、当該第1基準面に直交する平面状の第2基準面として機能する端面61a,61bとからなり、ホルダ50側の案内面は、第1基準面が摺接可能な平面状の第1案内面として機能する上面54と、第2基準面が摺接可能な平面状の第2案内面として機能する開口55の縁面56a,56bとからなる。このように、基準面及び案内面をそれぞれ2種類の平面により構成することで、レンズ保持部60をホルダ50に対して光軸Lに沿うように移動させる構成を簡素に実現することができる。
In particular, the reference surface on the
なお、レンズ保持部60側の第1基準面及び第2基準面が90°で直交することなく交差するように設けられ、この交差状態の第1基準面及び第2基準面に対してホルダ50側の第1案内面及び第2案内面がそれぞれ摺接可能に設けられても、レンズ保持部60をホルダ50に対して光軸Lに沿うように移動させる構成を簡素に実現することができる。
The first reference surface and the second reference surface on the side of the
また、レンズ保持部60のつば部62は、結像レンズ25側となるつば下面63が第1基準面として機能し、ホルダ50は、組み付け時にレンズ保持部60のうちつば部62よりも結像レンズ25側となる保持部本体61が開口55を介して収容されるように形成され、この開口55が形成される上面54が第1案内面として機能する。これにより、ホルダ50へのレンズ保持部60の組み付けを容易に実施できるだけでなく、この組み付け時に第1基準面と第1案内面とを容易に面接触させやすくすることができる。
Further, the
さらに、つば部62は、摺接時につば下面63にて開口55を覆うように形成される。これにより、つば部62が開口55を介した光の入射を防止する遮光部として機能するため、ホルダ50の遮光性を向上させることができる。
Furthermore, the
また、レンズ保持部60には、ホルダ50に対して光軸Lに沿うように移動させるときに利用される一対の凹状の係合部64が設けられるため、光軸Lに沿うようなレンズ保持部60の相対移動を精度良く行うことができ、最適な焦点位置への調整を確実に実施することができる。なお、係合部64は、凹状に形成されることに限らず、スライド調整用の治具に係合可能な形状であれば、例えば、凸状に形成されてもよい。
Further, since the
[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7及び図8を参照して説明する。
本第2実施形態では、上述したホルダ50及びレンズ保持部60に代えて、ホルダ150及びレンズ保持部160を採用する点が、上記第1実施形態と主に異なる。
[Second Embodiment]
Next, an optical information reading apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.
The second embodiment is mainly different from the first embodiment in that a
具体的には、図7及び図8に示すように、結像レンズ25を保持するレンズ保持部160は、光軸Lが通る面から見て断面円状となる外周面(外面)161の上部に光軸方向に伸びる凸部162が設けられるように形成されている。また、レンズ保持部160の読取口13側には、スライド調整時に利用されるフランジ部163が設けられている。
Specifically, as shown in FIGS. 7 and 8, the
また、エリアセンサ23が固定されるホルダ150は、上述したホルダ50に対して、開口55を無くし、端部151にレンズ保持部160の外周面161に摺接する開口152が形成され、この開口152の上部にレンズ保持部160の凸部162の上面及び側面の少なくとも一部に摺接する凹部153が形成されている。
In addition, the
すなわち、本実施形態では、第1基準面及び第2基準面は、レンズ保持部160の外周面161とこの外周面161に設けられる凸部162を利用して形成され、第1案内面及び第2案内面は、ホルダ150に設けられる開口152の縁面とこの開口152に設けられる凹部153を利用して形成される。
That is, in the present embodiment, the first reference surface and the second reference surface are formed using the outer
このように構成されても、エリアセンサ23と結像レンズ25との相対位置を調整する場合には、外周面161及び凸部162がそれぞれ開口152及び凹部153に対して摺接するようにレンズ保持部160をホルダ150に対して光軸Lに沿うように移動させることができる。このため、エリアセンサ23と結像レンズ25との相対位置を変化させて最適な焦点位置を求める際に片ボケ部分Sが回転移動しないため、測定される解像力の変化に関して片ボケの影響を抑制することができる。
Even in such a configuration, when adjusting the relative position between the
なお、レンズ保持部160は、外周面161の下部のみでホルダ150の開口152に摺接するように形成され、凸部162の上面及び側面が第1基準面及び第2基準面として機能するように構成されてもよい。
The
[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9及び図10を参照して説明する。
本第3実施形態では、上述したホルダ50及びレンズ保持部60に代えて、ホルダ250及びレンズ保持部260を採用する点が、上記第1実施形態と主に異なる。
[Third Embodiment]
Next, an optical information reading apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIGS.
The third embodiment is mainly different from the first embodiment in that a
具体的には、図9及び図10に示すように、結像レンズ25を保持するレンズ保持部260は、光軸L(L2)が通る面から見て断面円状となる外周面(外面)261の上部に光軸方向に伸びる凹部262が設けられるように形成されている。また、レンズ保持部160の読取口13側には、スライド調整時に利用されるフランジ部263が設けられている。
Specifically, as shown in FIGS. 9 and 10, the
また、エリアセンサ23が固定されるホルダ250は、上述したホルダ50に対して、開口55等を無くし、端部251にレンズ保持部260の外周面261に摺接する開口252が形成され、この開口252の上部にレンズ保持部260の凹部262の底面及び側面の少なくとも一部に摺接する凸部253が形成されている。
In addition, the
すなわち、本実施形態では、第1基準面及び第2基準面は、レンズ保持部260の外周面261とこの外周面261に設けられる凹部262を利用して形成され、第1案内面及び第2案内面は、ホルダ250に設けられる開口252の縁面とこの開口252に設けられる凸部253を利用して形成される。
That is, in the present embodiment, the first reference surface and the second reference surface are formed using the outer
このように構成されても、エリアセンサ23と結像レンズ25との相対位置を調整する場合には、外周面261及び凹部262がそれぞれ開口252及び凸部253に対して摺接するようにレンズ保持部260をホルダ250に対して光軸Lに沿うように移動させることができる。このため、エリアセンサ23と結像レンズ25との相対位置を変化させて最適な焦点位置を求める際に片ボケ部分Sが回転移動しないため、測定される解像力の変化に関して片ボケの影響を抑制することができる。
Even in such a configuration, when the relative position between the
なお、レンズ保持部260は、外周面261の下部のみでホルダ250の開口252に摺接するように形成され、凹部262の底面及び側面が第1基準面及び第2基準面として機能するように構成されてもよい。
The
[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11及び図12を参照して説明する。
本第4実施形態では、上述したホルダ50及びレンズ保持部60に代えて、ホルダ350及びレンズ保持部360を採用する点が、上記第1実施形態と主に異なる。
[Fourth Embodiment]
Next, an optical information reading apparatus according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS.
The fourth embodiment is mainly different from the first embodiment in that a
具体的には、図11及び図12に示すように、結像レンズ25を保持するレンズ保持部360は、光軸L(L2)が通る面から見て断面正方形状となるようにその上面361、下面362及び両側面363,364が形成されている。
Specifically, as shown in FIGS. 11 and 12, the
また、エリアセンサ23が固定されるホルダ350は、上述したホルダ50に対して、開口55等を無くし、端部351にレンズ保持部360の上面361、下面362及び両側面363,364に摺接する正方形状の開口352が形成されている。
Further, the
すなわち、本実施形態では、第1基準面及び第2基準面は、レンズ保持部360の上面361、下面362及び両側面363,364を利用して形成され、第1案内面及び第2案内面は、ホルダ350に設けられる開口352の縁面を利用して形成される。
In other words, in the present embodiment, the first reference surface and the second reference surface are formed using the
このように構成されても、エリアセンサ23と結像レンズ25との相対位置を調整する場合には、上面361、下面362及び両側面363,364がそれぞれ開口352に対して摺接するようにレンズ保持部360をホルダ350に対して光軸Lに沿うように移動させることができる。このため、エリアセンサ23と結像レンズ25との相対位置を変化させて最適な焦点位置を求める際に片ボケ部分Sが回転移動しないため、測定される解像力の変化に関して片ボケの影響を抑制することができる。
Even in such a configuration, when the relative position between the
なお、レンズ保持部360の上面361、下面362及び両側面363,364は、光軸Lが通る面から見て断面正方形状となるように形成されることに限らず、例えば、断面長方形状となる形状や断面五角形状となる形状等も含めて断面多角形状となるように形成されてもよい。
In addition, the
[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13及び図14を参照して説明する。
本第5実施形態では、上述したホルダ50及びレンズ保持部60に代えて、ホルダ450及びレンズ保持部460を採用する点が、上記第1実施形態と主に異なる。
[Fifth Embodiment]
Next, an optical information reading apparatus according to the fifth embodiment will be described with reference to FIGS.
The fifth embodiment is mainly different from the first embodiment in that a
具体的には、図13及び図14に示すように、結像レンズ25を保持するレンズ保持部460は、光軸L(L2)が通る面から見て断面円弧状(断面弓形状)となるようにその外周面461の上部側に平面462が設けられて形成されている。また、レンズ保持部460の読取口13側には、スライド調整時に利用されるフランジ部463が設けられている。
Specifically, as shown in FIGS. 13 and 14, the
また、エリアセンサ23が固定されるホルダ450は、上述したホルダ50に対して、開口55等を無くし、端部451にレンズ保持部460の外周面461及び平面462に対して縁面452a及び縁面452bにて摺接するように開口452が形成されている。
Further, the
すなわち、本実施形態では、第1基準面及び第2基準面は、レンズ保持部460の外周面461及び平面462を利用して形成され、第1案内面及び第2案内面は、ホルダ450に設けられる開口452の縁面452a及び縁面452bを利用して形成される。
That is, in the present embodiment, the first reference surface and the second reference surface are formed using the outer
このように構成されても、エリアセンサ23と結像レンズ25との相対位置を調整する場合には、外周面461及び平面462がそれぞれ開口452の縁面452a及び452bに対して摺接するようにレンズ保持部460をホルダ450に対して光軸Lに沿うように移動させることができる。このため、エリアセンサ23と結像レンズ25との相対位置を変化させて最適な焦点位置を求める際に片ボケ部分Sが回転移動しないため、測定される解像力の変化に関して片ボケの影響を抑制することができる。
Even in this configuration, when the relative position between the
[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の製造方法について、図面を参照して説明する。
本第6実施形態では、光学的情報読取装置10を構成するレンズ保持部60とホルダ50との組み付け工程において、最適な焦点位置への調整作業を確実に実施するため、レンズ保持部60をホルダ50に対して徐々にスライドさせて順次解像力を測定した後に固定するためのアーム及びXステージ等を採用する点が、上記第1実施形態と主に異なる。
[Sixth Embodiment]
Next, a method for manufacturing the optical information reading apparatus according to the sixth embodiment will be described with reference to the drawings.
In the sixth embodiment, in the process of assembling the
図15及び図16に示すように、本実施形態における光学的情報読取装置10の製造方法では、主に、接着固定前のレンズ保持部60が組み付けられたホルダ50が載置される載置台501と、載置台501に載置されたレンズ保持部60をホルダ50に対して移動(スライド)させるためのアーム510及びXステージ520と、Xステージ520を駆動制御する制御部530とを備える製造装置500が採用される。そして、アーム510を光軸L1に沿う方向に移動させながらエリアセンサ23による解像力を順次測定し、測定された解像力がピークとみなされるピーク位置でレンズ保持部60をホルダ50に固定するように、焦点位置を調整する調整作業を行う。
As shown in FIGS. 15 and 16, in the method for manufacturing the optical
載置台501は、所定の位置にホルダ50が載置されることで、このホルダ50のエリアセンサ23からの画像信号が制御部530に出力可能となるように構成されている。
The mounting table 501 is configured such that an image signal from the
アーム510は、レンズ保持部60の両係合部64のそれぞれに係合する一対の係合突起513が一端側511の下面に設けられ、他端側512がXステージ520に対して着脱可能となるように構成されている。係合突起513は、少なくとも光軸L1に沿う方向(X方向)において、係合した係合部64との間であそびをなくすように形成されている。アーム510の一端側511は、両係合突起513がそれぞれ対応する係合部64に係合している状態にて、両接着用溝65を露出させるように形成されている。
The
Xステージ520は、他端側512が組み付けられたアーム510を光軸L1に沿う方向に移動させるための装置であって、その移動方向や移動量が制御部530によって駆動制御されるように構成されている。
The
制御部530は、焦点位置調整処理を行うことで、測定されたエリアセンサ23の解像力に応じて、ホルダ50に固定されるエリアセンサ23とレンズ保持部60に保持される結像レンズ25との相対位置が最適な焦点位置となるようにXステージ520を駆動制御するように構成されている。この制御部530は、例えば、CPUやメモリ等を備える制御基板として構成されてもよいし、所定の端末にインストールされたアプリケーションプログラムを用いて構成されてもよい。
The
次に、仮組したレンズ保持部60とホルダ50とを、エリアセンサ23と結像レンズ25との相対位置が最適な焦点位置となるように接着固定する際になされる製造工程について具体的に説明する。
Next, the manufacturing process performed when the temporarily assembled
まず、結像レンズ25が保持されたレンズ保持部60を、エリアセンサ23が固定されたホルダ50に対して、下面63及び端面61a,61bが上面54及び縁面56a,56bにそれぞれ面接触するようにして仮組する。そして、このように仮組したホルダ50を載置台501の所定の位置に載置する。これにより、エリアセンサ23からの画像信号が制御部530に対して出力される状態となる。
First, the
次に、両係合突起513をそれぞれ係合部64に係合するようにして、Xステージ520に組み付けられたアーム510を、レンズ保持部60に組み付ける。また、図15及び図16に示すように、エリアセンサ23の撮像視野内であって調整したい焦点位置に、図17(A)又は図17(B)に例示するようなチャートMを配置する。
Next, the
この状態にて、制御部530による焦点位置調整処理を開始する。具体的には、図18(A)に例示するように、Xステージ520を駆動制御してアーム510を光軸に沿う一方向に予め設定される移動量に応じて移動させるごとに、チャートMを撮像した際のエリアセンサ23からの出力に基づいて求められるコントラスト値を解像力として測定する。ここで、上記移動量は、測定時間の短縮を図るため、図18(A)に例示するように、想定されるピーク値よりも低くなるように設定される所定値N1を基準に、所定値N1以上のコントラスト値が測定される際の移動量X2を、所定値N1未満のコントラスト値が測定される際の移動量X1よりも小さくしている。
In this state, the focus position adjustment process by the
そして、アーム510を上記一方向に移動させながら測定されるコントラスト値が、ピークを越えて下がり始めて、以前に測定された最大のコントラスト値Poを基準に設定される閾値N2以下になると、Xステージ520によるアーム510の移動を停止させる。そして、図18(B)に例示するように、アーム510を上記一方向に対して逆方向となる光軸L1に沿う他方向に移動させて、コントラスト値を順次測定する。なお、本実施形態では、他方向に順次移動させる際の移動量X3を、上記移動量X2よりもさらに小さくなるように設定している。例えば、他方向に移動させる際の移動量X3を1ステップとすると、上記移動量X2を5ステップ、上記移動量X1を10ステップとすることができる。
When the contrast value measured while moving the
そして、アーム510を上記他方向に移動させながら測定されるコントラスト値が、ピークを越えて下がり始めると、以前に測定された最大のコントラスト値とこのコントラスト値を測定したレンズ保持部60の位置とがピーク値Pa及びピーク位置Pxとして設定される。その後、上記他方向に移動させながら測定されるコントラスト値が、ピーク値Paを基準に設定される閾値N3以下になると、Xステージ520によるアーム510の移動を停止させる。
When the contrast value measured while moving the
そして、レンズ保持部60がピーク位置Pxを超えるようにアーム510を光軸L1に沿う一方向に移動させた後(図18(B)の矢印F1参照)、ピーク位置Pxに向けて再度アーム510を他方向に移動させて(図18(B)の矢印F2参照)、当該ピーク位置PxでXステージ520によるアーム510の移動を停止させる。なお、光軸L1に沿う他方向は、「第1の方向」の一例に相当し、光軸L1に沿う一方向は、「第2の方向」の一例に相当し得る。
Then, after moving the
このようにしてピーク位置Pxにレンズ保持部60を移動させると、図19に例示するように、UV接着剤用のディスペンサ540を用いて接着用溝65から接着用溝53aにかけてUV接着剤を塗布する。この状態でUVライト等を用いてUV接着剤を固着させることで、アーム510が組み付けられた状態にてレンズ保持部60がホルダ50に固定される。この固着時には、アーム510は、Xステージ520から取り外されてもよい。
When the
このようにレンズ保持部60がホルダ50に固定された後、アーム510をレンズ保持部60から取り外すことで、レンズ保持部60がホルダ50に対してピーク位置Pxにて固定された受光光学系が完成する。
After the
以上、本実施形態に係る光学的情報読取装置10の製造方法では、結像レンズ25が保持されたレンズ保持部60を、エリアセンサ23が固定されたホルダ50に対して下面63及び端面61a,61bが上面54及び縁面56a,56bにそれぞれ面接触するように組み付けた後、光軸L1に沿って移動可能なアーム510をレンズ保持部60に組み付け、下面63及び端面61a,61bが上面54及び縁面56a,56bに摺接するようにアーム510を光軸L1に沿う方向に移動させながらエリアセンサ23による解像力(コントラスト値)を順次測定し、測定された解像力がピークとみなされるピーク位置Pxでアーム510が組み付けられた状態のレンズ保持部60をホルダ50に接着固定した後、アーム510をレンズ保持部60から取り外す。
As described above, in the method for manufacturing the optical
これにより、ピーク位置Pxでレンズ保持部60をホルダ50に固定する際、レンズ保持部60にはアーム510が組み付けられているので、レンズ保持部60がピーク位置Pxからずれ難くなり、解像力を測定することで求められた最適な焦点位置への調整を確実に実施することができる。
Accordingly, when the
特に、レンズ保持部60をホルダ50に固定する工程では、アーム510を光軸L1に沿う他方向(第1の方向)に移動させながらピーク位置Pxが求められることで、当該ピーク位置Pxを超えるようにアームを光軸L1に沿う一方向(第2の方向:図18(B)の矢印F1参照)に移動させた後、ピーク位置Pxに向けてアーム510を上記他方向(第1の方向:図18(B)の矢印F2参照)に移動させて、当該ピーク位置Pxでレンズ保持部60をホルダ50に固定する。
In particular, in the step of fixing the
アームの移動方向を第1の方向から第2の方向に切り替える際、アーム510を移動させるためアクチュエータとして機能するXステージ520のあそび等に起因して、Xステージ520が駆動してもレンズ保持部60が移動していない場合があり、このような場合には、第1の方向に移動させながら見つけたピーク位置Pxに向けてレンズ保持部60を他方向に移動させるように調整すると、ピーク位置Pxからずれた位置に固定される可能性がある。そこで、第1の方向に移動させながらピーク位置Pxが求められた場合には、当該ピーク位置Pxを超えるようにアーム510を光軸L1に沿う第2の方向に移動させた後、ピーク位置Pxに向けてアーム510を上記第1の方向に移動させて、当該ピーク位置Pxでレンズ保持部60をホルダ50に固定することで、上述のようなピーク位置Pxからのずれの発生を防止でき、最適な焦点位置への調整をより確実に実施することができる。
When the arm moving direction is switched from the first direction to the second direction, the lens holding unit is driven even when the
さらに、解像力(コントラスト値)を順次測定する工程では、所定値N1以上の解像力が測定される際の移動量を、上記移動量X2,X3のように、所定値N1未満の解像力が測定される際の移動量X1よりも小さくする。これにより、ピーク位置Px付近までの測定に関して測定時間が短縮し、ピーク位置Px近傍での測定に関して測定精度が高められるので、測定時間の短縮と測定精度の向上との両立を図ることができる。 Further, in the step of sequentially measuring the resolving power (contrast value), the moving amount when the resolving power of the predetermined value N1 or more is measured is the resolving power less than the predetermined value N1, such as the moving amounts X2 and X3. It is made smaller than the movement amount X1 at that time. As a result, the measurement time for the measurement up to the vicinity of the peak position Px is shortened, and the measurement accuracy for the measurement in the vicinity of the peak position Px is increased. Therefore, both the reduction of the measurement time and the improvement of the measurement accuracy can be achieved.
なお、上述したアーム510等を利用した受光光学系の製造方法は、他の実施形態にも適用することができる。
The light receiving optical system manufacturing method using the
なお、本発明は上記各実施形態及び変形例に限定されるものではなく、例えば、以下のように具体化してもよい。 In addition, this invention is not limited to said each embodiment and modification, For example, you may actualize as follows.
(1)上記第2〜5実施形態におけるレンズ保持部160,260,360,460には、最適な焦点位置への調整を確実に実施するため、レンズ保持部60の一対の係合部64のように、スライド調整時に利用される係合部が形成されてもよい。
(1) In the
(2)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適用されることに限らず、公知の記号認識処理機能(OCR)を利用することで文字情報等を光学的に読み取る光学的情報読取装置に適用されてもよいし、情報コード等を光学的に読み取る機能に加えて他の機能、例えば、無線通信媒体と無線通信する無線通信機能等を兼備する情報読取装置に適用されてもよい。 (2) The present invention is not limited to being applied to an optical information reader that optically reads an information code, but optically reads character information and the like by using a known symbol recognition processing function (OCR). It may be applied to an optical information reader, or it may be applied to an information reader having other functions in addition to a function of optically reading an information code, for example, a wireless communication function for wireless communication with a wireless communication medium. May be.
10…光学的情報読取装置
23…エリアセンサ
23a…受光面
25…結像レンズ
50,150,250,350,450…ホルダ
53…上面(案内面,第1案内面)
54…開口
55a,56b…上面(案内面,第2案内面)
60,160,260,360,460…レンズ保持部
61…保持部本体
61a,61b…端面(基準面,第2基準面)
62…つば部
63…つば下面(基準面,第1基準面)
500…製造装置
510…アーム
520…Xステージ
530…制御部
L,L1,L2…光軸
S…片ボケ部分
DESCRIPTION OF
54 ...
60, 160, 260, 360, 460 ...
62 ...
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記エリアセンサが固定されるホルダと、
前記結像レンズを保持した状態で前記ホルダに組み付けられて、前記結像レンズの光軸に沿う基準面が設けられるレンズ保持部と、を備え、
前記ホルダには、前記結像レンズを介した光が前記エリアセンサに結像するように前記レンズ保持部を組み付けたときに前記基準面が面接触し、前記光軸に沿うように前記レンズ保持部を移動させたときに前記基準面が摺接する案内面が形成されることを特徴とする光学的情報読取装置。 An optical information reader comprising an area sensor for receiving reflected light from an information code via an imaging lens, and optically reading the information code based on a signal output from the area sensor,
A holder to which the area sensor is fixed;
A lens holder that is assembled to the holder while holding the imaging lens and provided with a reference surface along the optical axis of the imaging lens;
The holder holds the lens so that the reference surface is in surface contact with the optical axis when the lens holding portion is assembled so that light through the imaging lens forms an image on the area sensor. An optical information reading apparatus, wherein a guide surface is formed on which the reference surface is slidably contacted when the portion is moved.
前記結像レンズを介した視野の一部に結像に関して性能低下を招く片ボケが生じる位置が前記結像レンズごとに把握されており、
前記レンズ保持部は、前記片ボケが生じる視野の部分が前記受光面の長辺側で当該受光面の外に位置するように前記結像レンズを保持す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。 The area sensor has a rectangular light receiving surface,
For each imaging lens, the position at which one blur causing performance degradation with respect to imaging is generated in a part of the field of view through the imaging lens is determined for each imaging lens.
The said lens holding part hold | maintains the said imaging lens so that the part of the visual field which the said one-sided blur may be located in the long side of the said light-receiving surface may be located outside the said light-receiving surface. Optical information reader.
前記案内面は、前記第1基準面が摺接可能な平面状の第1案内面と、前記第2基準面が摺接可能な平面状の第2案内面とからなることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学的情報読取装置。 The reference surface includes a planar first reference surface and a planar second reference surface intersecting the first reference surface,
The guide surface includes a planar first guide surface capable of sliding contact with the first reference surface and a planar second guide surface capable of sliding contact with the second reference surface. Item 3. The optical information reader according to Item 1 or 2.
前記つば部は、結像レンズ側となる平面の少なくとも一部が前記第1基準面として機能し、
前記ホルダは、前記組み付け時に前記レンズ保持部のうち前記つば部よりも結像レンズ側となる部分が開口を介して収容されるように形成され、前記開口が設けられる平面の少なくとも一部が前記第1案内面として機能することを特徴とする請求項3に記載の光学的情報読取装置。 The lens holding part has a collar part,
In the collar portion, at least a part of a plane on the imaging lens side functions as the first reference surface,
The holder is formed such that a portion of the lens holding portion that is closer to the imaging lens than the collar portion is accommodated through an opening during the assembly, and at least a part of a plane on which the opening is provided is the portion The optical information reading device according to claim 3, wherein the optical information reading device functions as a first guide surface.
前記第1案内面及び前記第2案内面は、前記ホルダに設けられる凹部を利用して形成されることを特徴とする請求項3に記載の光学的情報読取装置。 The first reference surface and the second reference surface are formed using a convex portion provided on an outer surface of the lens holding portion,
The optical information reading apparatus according to claim 3, wherein the first guide surface and the second guide surface are formed using a recess provided in the holder.
前記第1案内面及び前記第2案内面は、前記ホルダに設けられる凸部を利用して形成されることを特徴とする請求項3に記載の光学的情報読取装置。 The first reference surface and the second reference surface are formed using a recess provided on an outer surface of the lens holding portion,
The optical information reading apparatus according to claim 3, wherein the first guide surface and the second guide surface are formed using a convex portion provided on the holder.
前記結像レンズが保持された前記レンズ保持部を、前記エリアセンサが固定された前記ホルダに対して前記基準面が前記案内面に面接触するように組み付ける工程と、
前記光軸に沿って移動可能なアームを前記レンズ保持部に組み付ける工程と、
前記基準面が前記案内面に摺接するように前記アームを前記光軸に沿う方向に移動させながら前記エリアセンサによる解像力を順次測定する工程と、
測定された解像力がピークとみなされるピーク位置で前記アームが組み付けられた状態の前記レンズ保持部を前記ホルダに固定する工程と、
前記アームを前記レンズ保持部から取り外す工程と、
を備えることを特徴とする光学的情報読取装置の製造方法。 A method for manufacturing an optical information reading device for manufacturing the optical information reading device according to any one of claims 1 to 10,
Assembling the lens holding unit holding the imaging lens so that the reference surface comes into surface contact with the guide surface with respect to the holder to which the area sensor is fixed;
Assembling an arm movable along the optical axis to the lens holder;
Sequentially measuring the resolving power by the area sensor while moving the arm in a direction along the optical axis so that the reference surface is in sliding contact with the guide surface;
Fixing the lens holding portion in a state where the arm is assembled at a peak position where the measured resolving power is regarded as a peak;
Removing the arm from the lens holder;
A method for manufacturing an optical information reading device.
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