JP3675360B2 - Bar code reading optical device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バーコード読み取り用光学装置及びその製造方法に関し、特に、一体構成した投光レンズ及び受光レンズにおけるそれぞれの設計自由度、位置決め精度を向上させる改良技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、店舗や工場等の多くでは、デジタル情報を表すバーコードを物品に付し、これを光学的に走査して情報を読み取ることで、商品の販売管理や製品の生産管理等を行っている。一般にこの種のバーコードは、バーコードに光を照射し、その反射光の強弱を光電変換することで、その検出信号の組み合わせから情報を読み取る。
【0003】
すなわち、図7の概念図に示すように、発光素子1からの光を発光レンズ3で絞り、この光をスキャンミラー5のミラー7で反射し、バーコード9に照射する。バーコード9の全域に亘って光を照射する為、ミラー7を揺動させる。揺動は、ミラー7に取り付けたマグネット11を駆動コイル13内に嵌挿し、駆動コイル13に例えば一定周期で正負の電流を流すことで、駆動コイル13に対しマグネット11を吸着・反発させ、揺動支点15を支軸にしてミラー7を揺動させる。
【0004】
一方バーコード9面に照射した光は、乱反射しながらもバーコードの白黒による光量変化をもって再びミラー7に戻り、そこで反射された光は集光レンズ17により集光され、受光素子19により光量変化を電気的に変換して出力する。尚、読み取り精度向上の為、受光素子19の前面にはバンドパスフィルタ(BPF)21を設けて発光光周波数以外の不要な光の採光を防止している。
【0005】
斯かる読み取り方式を装置化したものとして図8に示すバーコード読み取り用光学装置が提供されている。この装置の構成は、図例の如く、発光素子1と発光レンズ3とをケーシング25内に収めた発光機構Aと、受光素子19と受光レンズ17、BPF21をケーシング27内に収めた受光機構Bとを基板29に搭載する。
各ケーシング25、27内での電気的接続はワイヤボンディングなどにより行われる。そして揺動支点15を中心にスキャンミラー5のミラー7を揺動可能に配置している。そしてこれら、発光機構A、受光機構B及びスキャンミラー5は図示しないハウジング内に収められてバーコード読み取り用光学装置として形成される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したバーコード読み取り用光学装置は、発光素子、発光レンズをケーシングに収めた発光機構と、受光素子、受光レンズをケーシングに収めた受光機構とを別々に構成していたため、大きな搭載スペースが必要になり、装置全体の小型化に限界があった。
一方、このような不具合を解消しようとしたものに、2つのレンズ部を1つの透明レンズに一体化することで、装置全体の小型化を達成しようとした特開平7−93454号公報記載の「バーコードリーダ」や、照射用レンズと結像用レンズとを透明樹脂材料により一体に形成し、光学部品の数を減らし、組み立て労力の低減を図ろうとした特開平11−15910号公報に開示の「バーコード読み取り装置」がある。
ところが、これらの装置は、ある程度の省スペース化は達成できるものの、同一の媒質である透明樹脂等に投光レンズ部と受光レンズ部とを一体成形しているため、投光又は受光特性別に、異なる媒質を選択することができなかった。また、いずれかのレンズを複合レンズとしたり、或いはそれぞれのレンズ毎に異なるコーティング等の処理を施すことが困難であり、レンズの設計に制約が生じていた。さらに、この種の一体成形レンズの場合には、一方のレンズを位置決め固定してしまうと、他方のレンズが移動できなくなり、投光用・受光用の双方のレンズを微調整することによる高精度な位置決めを行うことができなかった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、小型化・軽量化を確保しつつ、それぞれのレンズの設計自由度を向上させることができ、しかも、各レンズの自在な位置調整が可能になるバーコード読み取り用光学装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る請求項1記載のバーコード読み取り用光学装置は、該発光素子からの光を集束させてバーコードに照射する投光レンズと、光の入射面と出射面を貫通させる貫通孔を有し該貫通孔に前記投光レンズを挿着し且つ前記バーコードからの反射光を集束する受光レンズと、該受光レンズによって集束した光を受光して光電変換を行う受光素子とを具備し、前記受光レンズの光軸と軸線を一致させて角柱状のヒートシンクを配設し、該ヒートシンクの端面に、前記受光素子を固設し、前記端面と異なる直交平面である前記ヒートシンクの側面に、前記発光素子を固設したことを特徴とする。
【0008】
このバーコード読み取り用光学装置では、受光レンズに貫通孔を形成し、この貫通孔に投光レンズを挿着することで、受光レンズの設置スペースが、投光レンズの設置スペースを含むことになる。すなわち、レンズ毎に設置スペースを確保する必要がなくなり、小型・軽量化が可能になる。これに加え、性能に適したレンズ毎の材質選択やコーティング処理等が行えるようになり、設計の自由度が高まる。また、投光レンズと受光レンズとの相対位置がそれぞれ独立して調整可能なため、各素子(発光素子、受光素子)に対する各レンズの位置誤差が確実に吸収できる。
さらに、ヒートシンクの端面に固設した受光素子が、受光レンズの光軸上で受光レンズに対面するので、受光レンズからの集束光を効率よく受光できる。一方、発光素子をヒートシンクの側面に固設することで、発光素子からの光が受光レンズの全体に入射しなくなり、投光レンズを組み込んだ受光レンズの一部分のみへの照射が可能になる。したがって、発光素子から出射し、バーコードを照射して反射した光は、ミラー等により90度の角度変換を必要とせずに、直接ヒートシンク上の受光素子で受光可能となる。
【0009】
請求項2記載のバーコード読み取り用光学装置は、前記投光レンズが、複数の単レンズを組み合わせた複合レンズであることを特徴とする。
【0010】
このバーコード読み取り用光学装置では、投光レンズが、複合レンズとなる。この複合レンズは、複数の単レンズを組み合わせてなる。この場合、例えば2枚のレンズ間で光が平行に近い状態で伝搬するように構成すれば、光軸に垂直方向の軸ずれ許容度が大きく、製造歩留まりや信頼性の向上に有効となる。
【0011】
請求項3記載のバーコード読み取り用光学装置は、筒体の内部に、光軸を軸線に一致させて前記複数の単レンズを嵌合し、該筒体を前記受光レンズの貫通孔に挿着したことを特徴とする。
【0012】
このバーコード読み取り用光学装置では、複数の単レンズを筒体に嵌合し、この筒体を受光レンズの貫通孔に挿着する構造としたので、予め所定の間隔で筒体内に単レンズを配設して複合レンズを製作しておき、この筒体を貫通孔に対して移動させることで、複合レンズ全体を受光レンズに対して相対移動させたり、或いは筒体を貫通孔に固定した状態で、任意の単レンズを筒体に対して移動させたりする位置調整のバリエーションが可能になる。
【0013】
請求項4記載のバーコード読み取り用光学装置は、前記筒体が金属であることを特徴とする。
【0014】
このバーコード読み取り用光学装置では、筒体が金属であることにより、複合レンズに入射した発光素子からの光が、貫通孔の内周面から受光レンズの媒質へと伝搬しなくなる。これにより、発光素子からの光が、外乱となって受光素子へ入射することがなくなる。つまり、受光素子による反射光の受光精度が高まる。
【0015】
請求項5記載のバーコード読み取り用光学装置は、前記投光レンズが、円柱状の単レンズであることを特徴とする。
【0016】
このバーコード読み取り用光学装置では、投光レンズが、円柱状の単レンズであることにより、上記した複合レンズに比べて製作容易となる。また、円柱状であることから、投光レンズ自体が貫通孔に対して挿着可能となり、他の部材(例えば上記の筒体)を用いることなく投光レンズを光軸方向に移動自在な構造で受光レンズに組み付けることができる。
【0017】
請求項6記載のバーコード読み取り用光学装置の製造方法は、受光レンズの光軸と軸線を一致させて角柱状のヒートシンクを配設し、該ヒートシンクの端面に、受光素子を固設し、前記端面と異なる直交平面である前記ヒートシンクの側面に、発光素子を固設したバーコード読み取り用光学装置の製造方法であって、前記受光レンズの入射面と出射面を貫通させる貫通孔に、投光レンズを光軸方向に移動自在に嵌合し、前記受光素子に対して前記受光レンズを位置決め固定した後、位置決め固定した該受光レンズに対して前記投光レンズを移動調整して位置決め固定することを特徴とする。
【0018】
この製造方法では、受光素子に対して受光レンズを位置決め固定した後、この受光レンズに対して投光レンズを移動調整して位置決め固定するので、後に行う投光レンズの移動調整によっても先に位置決めした受光レンズの位置が可変することがない。つまり、それぞれのレンズを最適な位置で位置決めすることができる。これにより、従来の一体成形レンズでは行うことのできなかった微妙な位置調整がそれぞれのレンズに対して行えるようになる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るバーコード読み取り用光学装置及びその製造方法の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明に係るバーコード読み取り用光学装置の要部断面図、図2は図1に示したバーコード読み取り用光学装置の正面図である。
【0020】
本実施の形態によるバーコード読み取り用光学装置(以下、「スキャンエンジン」と言う。)31は、従来、別体であった発光機構と受光機構とが、一体となった構造となっている。すなわち、円盤状の基板33の一方の面には、基板中心に軸線を一致させた角柱状のヒートシンク35が固設されている。ヒートシンク35は、基板33を貫通したヒートシンク用リード37aによって電気的に接続されている。
【0021】
このヒートシンク35の基板固着面と反対側の端面には、受光素子39が固設されている。受光素子39は、ヒートシンク35の軸線方向前方からの光を主に受光し、光電変換を行うように動作する。受光素子39は、基板33を貫通した受光素子用リード37bに、ボンディングワイヤー41によって電気的に接続されている。
【0022】
一方、ヒートシンク35の側面には、発光素子43が固設されている。したがって、発光素子43と受光素子39とは、90度の角度を成す異なる直交平面上に配設されている。発光素子43もまた、基板33を貫通した発光素子用リード37cに、電気的に接続されている。
【0023】
基板33のヒートシンク固設側の面には、基板外径と略同一外径の円筒ケーシング45が同一中心軸で固設されている。つまり、ヒートシンク35、受光素子39、発光素子43は、このケーシング45の内側に収容された状態となっている。ケーシング45の開口端(図1の右端)には、このケーシング45と略同一外径の受光レンズ47が、ヒートシンク35の軸線に光軸を一致させて嵌着されている。受光レンズ47は、図示しないバーコードからの反射光を受光素子39へ集束する。
【0024】
図3は図1に示した受光レンズを一部断面視(a)、正面視(b)で表した単品図、図4は図1に示した投光レンズの組み込まれた受光レンズを一部断面視(a)、正面視(b)で表したレンズ組み立て図、図5は投光レンズの変形例を側面視(a)、正面視(b)で表した単品図である。受光レンズ47には、発光素子43に対面する部分に、光の入射面47aと出射面47bを貫通させる貫通孔51が、光軸と平行に穿設されている。この貫通孔51には投光レンズ53が挿着されている。
【0025】
本実施の形態による投光レンズ53は、複数の単レンズ55a、55bからなる複合レンズとなっている。単レンズ55a、55bは、筒体57の内部に、光軸を軸線に一致させて収容されている。そして、投光レンズ53は、この筒体57を貫通孔51に挿着することで受光レンズ47に一体に組み込まれる。投光レンズ53は、2枚の単レンズ55a、55b間で光が平行に近い状態で伝搬するように構成され、光軸に垂直方向の軸ずれ許容度が大きく、製造歩留まりや信頼性の向上に有効となっている。
【0026】
投光レンズ53は、受光レンズ47への組み付け完了前において、筒体57が貫通孔51に対して軸線方向に移動自在に遊嵌されている。また、投光レンズ53は、単レンズ55a、55bが筒体57に対して移動自在に遊嵌されていてもよい。これにより、投光レンズ53は、筒体57の移動範囲で、受光レンズ47に対して相対的な移動調整が行えるようになっている。投光レンズ53は、所定の位置に位置決めされた後には、筒体57或いは単レンズ55a、55bが接着剤等によって固定される。
【0027】
投光レンズ53は、複数の単レンズ55a、55bを筒体57に嵌合し、この筒体57を受光レンズ47の貫通孔51に挿着する構造としたので、予め所定の間隔で単レンズ55a、55bを配設して複合レンズを製作しておき、この筒体57を貫通孔51に対して移動させることで、複合レンズ全体を受光レンズ47に対して相対移動させたり、或いは筒体57を貫通孔51に固定した状態で、任意の単レンズ55a、55bを筒体57に対して移動したりする位置調整のバリエーションが可能となる。
【0028】
上記の筒体57は、好ましくは金属材料からなる。筒体57が金属であることにより、投光レンズ53に入射した発光素子43からの光は、貫通孔51の内周面から受光レンズ47の媒質へと伝搬しなくなる。これにより、発光素子43からの光が、外乱となって受光素子39へ入射することがなくなる。つまり、受光素子39による反射光の受光精度が高まる。
【0029】
このように構成されるスキャンエンジン31を製造するには、先ず、受光素子39に対して受光レンズ47を位置決め固定する。この際の位置決めは、例えばヒートシンク35の基板33からの高さhと、ケーシング45の高さHを所定寸法に設定しておくことにより行うことができる。その後、この位置決め固定した受光レンズ47に対して投光レンズ53を光軸方向に移動調整し、所定位置となったところで、接着剤等により貫通孔51に固定する。
【0030】
尚、投光レンズ53は、この他、図5に示す円柱状の単レンズ55cのみからなるものであってもよい。投光レンズ53をこのような単レンズ55cで構成すれば、複合レンズに比べて製作容易となる。また、円柱状であることから、投光レンズ自体が貫通孔51に対して挿着可能となり、他の部材(例えば上記の筒体57)を用いることなく投光レンズ53を光軸方向に移動自在な構造で受光レンズ47に組み付けることができる。
【0031】
図6は図1のスキャンエンジンの動作状況を表した断面図である。
本実施の形態のスキャンエンジン31では、発光素子43が、図示しない発光駆動回路により発光すると、その光が投光レンズ53により集束されて、投光レンズ53の出射側から出射される。この光は、図示しないバーコードを照射し、反射光となる。
バーコードにより反射された光は、受光レンズ47に入射して集束され、これを受光素子39が受光することになる。
受光素子39は、この光を光電変換し、バーコードのパターンを電気信号として受光素子用リード37bへ出力する。
この出力信号は、図示しないコンピュータにより処理され、バーコード情報が解読される。
【0032】
このように、上記のスキャンエンジン31によれば、受光レンズ47に貫通孔51を形成し、この貫通孔51に投光レンズ53を挿着することで、受光レンズ47の設置スペースが、投光レンズ53の設置スペースを含むことになる。従って、レンズ毎に設置スペースを確保する不要がなくなり、小型・軽量化が可能になる。これに加え、性能に適したレンズ毎の材質選択やコーティング処理等が行えるようになり、レンズ設計の自由度が高まる。また、投光レンズ53と受光レンズ47との相対位置が調整可能なため、各素子(発光素子43、受光素子39)に対する各レンズ(投光レンズ53、受光レンズ47)の位置誤差が吸収(微調整)できるようになる。
【0033】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係るバーコード読み取り用光学装置によれば、投光レンズに貫通孔を形成し、この貫通孔に投光レンズを挿着したので、レンズ毎に設置スペースを確保する不要がなくなり、小型・軽量化が達成できるのに加え、性能に適したレンズ毎の材質選択やコーティング処理等が行えるようになり、設計の自由度を向上させることができる。また、投光レンズと受光レンズとの相対位置が調整できるので、各素子に対する各レンズの位置誤差を吸収することができる。
【0034】
本発明に係るバーコード読み取り用光学装置の製造方法によれば、受光素子に対して受光レンズを位置決め固定した後、この受光レンズに対して投光レンズを移動調整して位置決め固定するので、後に行う投光レンズの移動調整によっても先に位置決めした受光レンズの位置が可変することがなく、それぞれのレンズを最適な位置で位置決めすることができる。これにより、従来の一体成形レンズでは行うことのできなかった微妙な位置調整がそれぞれのレンズに対して行えるようになり、小型・軽量化を達成しつつ、バーコード読み取り用光学装置の組み付け精度、バーコード読み取り精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るバーコード読み取り用光学装置の要部断面図である。
【図2】 図1に示したバーコード読み取り用光学装置の正面図である。
【図3】 図1に示した受光レンズを一部断面視(a)、正面視(b)で表した単品図である。
【図4】 図1に示した投光レンズの組み込まれた受光レンズを一部断面視(a)、正面視(b)で表したレンズ組み立て図である。
【図5】 投光レンズの変形例を側面視(a)、正面視(b)で表した単品図である。
【図6】 図1のバーコード読み取り用光学装置の動作状況を表した断面図である。
【図7】 従来の光読み取り方式を説明する概念図である。
【図8】 従来のバーコード読み取り用光学装置の断面図である。
【符号の説明】
9…バーコード、31…スキャンエンジン(バーコード読み取り用光学装置)、35…ヒートシンク、39…受光素子、43…発光素子、47…受光レンズ、47a…入射面、47b…出射面、51…貫通孔、53…投光レンズ、55a、55b…単レンズ、57…筒体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a barcode reading optical device and a method for manufacturing the same, and more particularly to an improved technique for improving the degree of freedom of design and positioning accuracy of an integrally formed light projecting lens and light receiving lens.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in many stores and factories, bar codes representing digital information are attached to articles, and this is optically scanned to read information, thereby performing product sales management, product production management, etc. . In general, this type of barcode reads information from the combination of detection signals by irradiating the barcode with light and photoelectrically converting the intensity of the reflected light.
[0003]
That is, as shown in the conceptual diagram of FIG. 7, the light from the
[0004]
On the other hand, the light irradiated onto the surface of the barcode 9 is reflected back to the
[0005]
An optical apparatus for reading a barcode shown in FIG. 8 is provided as an apparatus incorporating such a reading method. As shown in the figure, the configuration of this apparatus is a light emitting mechanism A in which the
The electrical connection in each
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described optical device for reading a barcode has a large mounting space because the light emitting mechanism in which the light emitting element and the light emitting lens are housed in the casing and the light receiving mechanism in which the light receiving element and the light receiving lens are housed in the casing are configured separately. Therefore, there was a limit to downsizing the entire device.
On the other hand, in order to solve such a problem, it is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-93454 that attempts to achieve downsizing of the entire apparatus by integrating two lens portions into one transparent lens. As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-15910, which is intended to reduce the number of optical components by reducing the number of optical components by integrally forming a bar code reader or an irradiation lens and an imaging lens with a transparent resin material. There is a “bar code reader”.
However, although these devices can achieve a certain amount of space saving, since the light projecting lens portion and the light receiving lens portion are integrally formed in the same medium, such as transparent resin, A different medium could not be selected. In addition, it is difficult to make any lens a compound lens, or to apply a different coating or the like for each lens, which limits the lens design. Furthermore, in the case of this type of integrally molded lens, if one lens is positioned and fixed, the other lens cannot move, and high precision is achieved by finely adjusting both the light projecting and light receiving lenses. Positioning could not be performed.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and can improve the degree of freedom of design of each lens while ensuring miniaturization and weight reduction, and also allows the position of each lens to be freely adjusted. It is an object of the present invention to provide an optical device for reading a barcode and a manufacturing method thereof.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an optical apparatus for reading a barcode according to
[0008]
In this barcode reading optical device, a through hole is formed in the light receiving lens, and the light projecting lens is inserted into the through hole, so that the light receiving lens installation space includes the light projecting lens installation space. . That is, it is not necessary to secure an installation space for each lens, and the size and weight can be reduced. In addition to this, material selection for each lens suitable for performance, coating processing, and the like can be performed, which increases design flexibility. In addition, since the relative positions of the light projecting lens and the light receiving lens can be adjusted independently, the positional error of each lens with respect to each element (light emitting element, light receiving element) can be reliably absorbed.
Furthermore, since the light receiving element fixed to the end face of the heat sink faces the light receiving lens on the optical axis of the light receiving lens, the focused light from the light receiving lens can be received efficiently. On the other hand, by fixing the light emitting element to the side surface of the heat sink, the light from the light emitting element does not enter the entire light receiving lens, and it is possible to irradiate only a part of the light receiving lens incorporating the light projecting lens. Therefore, the light emitted from the light emitting element and reflected by irradiating the barcode can be directly received by the light receiving element on the heat sink without requiring an angle conversion of 90 degrees by a mirror or the like.
[0009]
The optical device for reading a barcode according to claim 2 is characterized in that the projection lens is a compound lens in which a plurality of single lenses are combined.
[0010]
In this barcode reading optical device, the light projecting lens is a compound lens. This compound lens is formed by combining a plurality of single lenses. In this case, for example, if the light is propagated between the two lenses in a nearly parallel state, the tolerance of the axis deviation in the direction perpendicular to the optical axis is large, which is effective in improving the manufacturing yield and reliability.
[0011]
The optical device for reading a barcode according to
[0012]
In this barcode reading optical device, a plurality of single lenses are fitted into a cylindrical body, and the cylindrical body is inserted into the through hole of the light receiving lens. A composite lens is manufactured by arranging and moving the cylinder relative to the through hole, so that the entire complex lens is moved relative to the light receiving lens, or the cylinder is fixed to the through hole. Thus, it is possible to perform a variation of position adjustment in which an arbitrary single lens is moved with respect to the cylindrical body.
[0013]
The optical device for reading a barcode according to claim 4 is characterized in that the cylindrical body is made of metal.
[0014]
In this barcode reading optical device, since the cylindrical body is made of metal, the light from the light emitting element incident on the compound lens does not propagate from the inner peripheral surface of the through hole to the medium of the light receiving lens. As a result, light from the light emitting element does not enter the light receiving element as a disturbance. That is, the light receiving accuracy of the reflected light by the light receiving element is increased.
[0015]
The optical device for reading barcode according to
[0016]
In this bar code reading optical device, the projection lens is a cylindrical single lens, so that it is easier to manufacture than the above-described compound lens. Moreover, since it is cylindrical, the projection lens itself can be inserted into the through-hole, and the projection lens can be moved in the optical axis direction without using other members (for example, the above-described cylindrical body). Can be assembled to the light receiving lens.
[0017]
According to a method of manufacturing an optical device for reading a barcode according to claim 6, a prismatic heat sink is disposed so that an optical axis of the light receiving lens coincides with an axis, and a light receiving element is fixed to an end surface of the heat sink. A manufacturing method of an optical device for reading a barcode in which a light emitting element is fixed on a side surface of the heat sink, which is an orthogonal plane different from an end surface, and is projected into a through-hole that penetrates an incident surface and an output surface of the light receiving lens. A lens is movably fitted in the optical axis direction, the light receiving lens is positioned and fixed with respect to the light receiving element, and then the light projecting lens is moved and adjusted with respect to the light receiving lens positioned and fixed. It is characterized by.
[0018]
In this manufacturing method, the light receiving lens is positioned and fixed with respect to the light receiving element, and then the light projecting lens is moved and adjusted with respect to the light receiving lens to be positioned and fixed. The position of the received light receiving lens does not change. That is, each lens can be positioned at an optimum position. As a result, it is possible to perform a fine position adjustment for each lens, which cannot be performed with a conventional integrally molded lens.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a barcode reading optical device and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part of a barcode reading optical apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a front view of the barcode reading optical apparatus shown in FIG.
[0020]
The barcode reading optical device (hereinafter referred to as “scan engine”) 31 according to the present embodiment has a structure in which a light emitting mechanism and a light receiving mechanism, which are conventionally separate, are integrated. That is, on one surface of the disk-shaped
[0021]
A
[0022]
On the other hand, a
[0023]
A
[0024]
3 is a single-part view of the light-receiving lens shown in FIG. 1 in partial cross-sectional view (a) and front view (b). FIG. 4 is a part of the light-receiving lens in which the light-projecting lens shown in FIG. FIG. 5 is a single product diagram showing a modified example of the projection lens in a side view (a) and a front view (b). In the
[0025]
The
[0026]
In the
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
In order to manufacture the
[0030]
In addition, the
[0031]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an operation state of the scan engine of FIG.
In the
The light reflected by the barcode enters the
The
This output signal is processed by a computer (not shown) to decode the bar code information.
[0032]
As described above, according to the
[0033]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the barcode reading optical apparatus of the present invention, the through hole is formed in the light projecting lens, and the light projecting lens is inserted into the through hole. In addition to being able to achieve a reduction in size and weight, it becomes possible to select a material for each lens suitable for the performance and to perform a coating process, thereby improving the degree of freedom of design. In addition, since the relative position between the light projecting lens and the light receiving lens can be adjusted, the position error of each lens with respect to each element can be absorbed.
[0034]
According to the method for manufacturing a barcode reading optical device according to the present invention, the light receiving lens is positioned and fixed with respect to the light receiving element, and then the light projecting lens is moved and adjusted with respect to the light receiving lens to be positioned and fixed. The position of the light receiving lens previously positioned is not changed by the movement adjustment of the light projecting lens to be performed, and each lens can be positioned at the optimum position. As a result, subtle position adjustments that could not be performed with conventional integrally molded lenses can be performed on each lens, and while achieving compactness and weight reduction, the assembly accuracy of the optical device for barcode reading, The barcode reading accuracy can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part of an optical apparatus for reading a barcode according to the present invention.
2 is a front view of the barcode reading optical device shown in FIG. 1. FIG.
3 is a single product view of the light receiving lens shown in FIG. 1 in partial cross-sectional view (a) and front view (b).
4 is a lens assembly diagram showing a light receiving lens in which the light projecting lens shown in FIG. 1 is incorporated, partially in a sectional view (a) and in a front view (b).
FIG. 5 is a single product diagram illustrating a modification example of the light projecting lens in a side view (a) and a front view (b).
6 is a cross-sectional view showing an operation state of the barcode reading optical device of FIG. 1. FIG.
FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a conventional optical reading method.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a conventional barcode reading optical device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Barcode, 31 ... Scan engine (Barcode reading optical device), 35 ... Heat sink, 39 ... Light receiving element, 43 ... Light emitting element, 47 ... Light receiving lens, 47a ... Incident surface, 47b ... Outgoing surface, 51 ... Through Hole 53:
Claims (6)
該発光素子からの光を集束させてバーコードに照射する投光レンズと、
光の入射面と出射面を貫通させる貫通孔を有し該貫通孔に前記投光レンズを挿着し且つ前記バーコードからの反射光を集束する受光レンズと、
該受光レンズによって集束した光を受光して光電変換を行う受光素子とを具備し、
前記受光レンズの光軸と軸線を一致させて角柱状のヒートシンクを配設し、該ヒートシンクの端面に、前記受光素子を固設し、前記端面と異なる直交平面である前記ヒートシンクの側面に、前記発光素子を固設したことを特徴とするバーコード読み取り用光学装置。A light emitting element;
A light projection lens that focuses the light from the light emitting element and irradiates the barcode;
A light-receiving lens that has a through-hole that penetrates the light incident surface and the light-exiting surface, inserts the light projecting lens into the through-hole, and focuses the reflected light from the barcode;
A light receiving element that receives light focused by the light receiving lens and performs photoelectric conversion;
A prismatic heat sink is disposed so that the optical axis of the light receiving lens coincides with the axis, the light receiving element is fixed to an end surface of the heat sink, and the side surface of the heat sink, which is an orthogonal plane different from the end surface, An optical apparatus for reading a barcode, wherein a light emitting element is fixed.
前記受光レンズの入射面と出射面を貫通させる貫通孔に、投光レンズを光軸方向に移動自在に嵌合し、
前記受光素子に対して前記受光レンズを位置決め固定した後、
位置決め固定した該受光レンズに対して前記投光レンズを移動調整して位置決め固定することを特徴とするバーコード読み取り用光学装置の製造方法。A prismatic heat sink is disposed so that the optical axis of the light receiving lens coincides with the axis, and a light receiving element is fixed to an end face of the heat sink, and a light emitting element is provided on a side surface of the heat sink that is an orthogonal plane different from the end face. A method of manufacturing a fixed barcode reading optical device,
A projection lens is fitted in a through-hole penetrating the incident surface and the emission surface of the light receiving lens so as to be movable in the optical axis direction,
After positioning and fixing the light receiving lens with respect to the light receiving element,
A method of manufacturing an optical apparatus for reading a barcode, wherein the light projection lens is moved and adjusted with respect to the light receiving lens positioned and fixed to be positioned and fixed.
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