JP4238859B2 - 光学的情報読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、情報コードが記された読取対象に対して読取位置を示すマーカ光を照射するマーカ光照射部を備えた光学的情報読取装置に関する。

例えばバーコードや各種の二次元コード等の情報コードを読取るハンディタイプの光学的情報読取装置（コードリーダ）は、本体ケース内に、読取対象（バーコードが印刷されたラベル）に対し照明光を照射するための照明部と、読取対象からの反射光を、結像レンズを介してＣＣＤセンサ等の受光センサ受光（撮像）する受光光学部と、読取対象に対して読取位置を示すマーカ光を照射するマーカ光照射部とを備えて構成されている。

この種の光学的情報読取装置として、特許文献１には、上記した光学系全体をユニット化した光学モジュールを備えたものが開示されている。この光学モジュールは、１枚の基板に、照明部の光源となる４個のＬＥＤと、マーカ光照射部の光源となる２個のＬＥＤを実装し、結像レンズが取付けられる筐体の前面側に重ねるように配置する構成を備えている。これにより、光学系全体のコンパクト化を図るようにしている。
米国特許出願公開第２００３／００６２４１３号明細書

ところで、上記した特許文献１の光学モジュールにおいては、マーカ光照射部が、左右２個のＬＥＤと、それら各ＬＥＤの前方に夫々配置されたレンズとから構成され、読取対象に対して左右に離れた２点のスポット光を照射するようになっている。しかし、このようにＬＥＤを光源としたマーカ光照射部では、マーカ光として必ずしも十分な明るさが得られない不具合があり、また、バラエティに富んだマーカ光のパターンを得ることが難しい事情もある。

そこで、マーカ光の光源として、従来のＬＥＤに代えて、レーザダイオードを採用することも考えられている。これによれば、ＬＥＤを光源としたものに比べて、マーカ光として十分な明るさが得られると共に、レンズやフォログラム等を用いることにより、様々なパターンのマーカ光を形成することが可能となる。

ところが、マーカ光の光源としてレーザダイオードを採用した場合、レーザダイオード自体がＬＥＤに比べて発熱が大きく、使用時に比較的高温となる事情がある。そのため、熱に比較的弱い受光センサなどへの悪影響を防止すべく、例えば放熱板によりレーザダイオードの放熱を図るといった放熱構造を付加する必要がある。この結果、光学系全体として、必ずしも十分な小型化を図ることができなくなる虞が生ずる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、マーカ光照射部を備えるものにあって、十分な明るさのマーカ光を得ることができ、しかも光学系全体としての大型化を抑えることができる光学的情報読取装置を提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明の光学的情報読取装置は、光源となるＬＥＤ及び照明用レンズを備えて構成され情報コードが記された読取対象に向けて照明光を照射する照明部と、前記読取対象からの反射光を結像レンズを通して受光する受光センサと、前記読取対象に対して読取位置を示すマーカ光を照射するマーカ光照射部とを具備するものにあって、前記マーカ光照射部は、光源としてのレーザダイオード及び前記マーカ光のパターン形成用の光学部材を備えて構成されると共に、前記レーザダイオードは、金属製の筐体に密着状に取付けられ、前記照明部の照明用レンズ及び前記マーカ光照射部の光学部材は、前記筐体の前面側の同一平面上に配置され、該筐体の前面側に設けられる金属製の前面部材により押え付けられて固定されるところに特徴を有する（請求項１の発明）。

これによれば、マーカ光照射部の光源として、レーザダイオードを採用したことにより、十分な明るさのマーカ光を得ることができる。また、パターン形成用の光学部材により、様々なパターンのマーカ光を形成することが可能となる。そして、レーザダイオードは、使用時の発熱が大きく比較的高温となる事情があるが、金属製の筐体に密着状に取付けられることにより、筐体からの放熱を図ることができる。これにより、レーザダイオードが取付けられる筐体を、放熱板として共用することができ、別途の放熱板を不要とすることができ、この結果、全体の大型化を抑えることができる。
また、前記照明部の照明用レンズ及び前記マーカ光照射部の光学部材を、前記筐体の前面側に同一平面上に配置し、該筐体の前面側に設けられる金属製の前面部材により押え付けて固定することにより、照明用レンズ及び光学部材をコンパクトに配置することができ、全体の小型化を図ることができる。

本発明においては、前記受光センサは、前記筐体の背面側に配設されるのであるが、このとき、受光センサをホルダ内に収容して筐体から離間した形態に設けたり（請求項２の発明）、或いは、受光センサを筐体の背面側にスペーサを介して設けたり（請求項３の発明）することができる。いずれの構成でも、受光センサを、放熱板として機能する筐体から離間して配置することができるので、筐体からの熱が伝わりにくくなり、熱による悪影響を抑えることができる。

さらに、ＬＥＤが実装された基板を、筐体の前面側に配置し、前記前面部材により押え付けて固定する構成とすることもできる（請求項４の発明）。全体構成がより簡単でコンパクトになり、組付け作業も容易となる。

本発明においては、上記筐体に、前記結像レンズが配設される取付穴部を設け、結像レンズを、その取付穴部に対してねじ込むことにより取付ける構成とすることもできる（請求項５の発明）。これによれば、やはり、構成が簡単となり、小型化を図ることができる。

以下、本発明を具体化したいくつかの実施例について、図面を参照しながら説明する。
（１）第１の実施例
図１ないし図５を参照して、本発明の第１の実施例について述べる。尚、本実施例は、本発明をユーザが片手で持って操作可能なハンディタイプ（ガンタイプ）のバーコードリーダに適用したものである。

まず、図示はしないが、本実施例に係る光学的情報読取装置たるバーコードリーダの全体の概略構成について述べる。このバーコードリーダは、ユーザが片手で持って操作可能な本体ケースを備え、その本体ケースの先端部には、横長な矩形状をなし透光性を有する読取窓が設けられている。また、この本体ケースには、読取指示用のトリガスイッチや、ユーザが各種入力指示を行うための操作スイッチ、報知用のＬＥＤ、液晶表示器などが設けられている。

そして、前記本体ケース内の先端側部分には、商品に付されたラベルやカタログ等の読取対象に記録された情報コードたるバーコードを読取るための読取機構が設けられる。後述するように、この読取機構は、読取対象（バーコード）に向けて照明光を照射する照明部、前記読取対象からの反射光を結像レンズを通して受光センサにより受光（撮像）する受光光学部、前記読取対象に対して読取位置を示すマーカ光を照射するマーカ光照射部を備え、本実施例では、それらを一体的に有した光学ユニット１として構成されている。

尚、これも図示はしないが、前記本体ケース内には、装置全体の制御やデコード処理等を行なうマイクロコンピュータを主体とした制御回路を搭載した回路基板や、エラー報知等を行うためのブザー、外部（ホストコンピュータ等）との通信を行うための通信インタフェイス、駆動電源となる二次電池なども設けられている。

ここで、前記光学ユニット１について詳述する。この光学ユニット１は、詳しくは後述する筐体２に、前記照明部３、受光光学部４、マーカ光照射部５を構成する各部品を組付けて構成される。そのうち、前記受光光学部４は、図１及び図２に示すように、例えばＣＣＤエリアセンサからなる受光センサ６、その前方に配置された結像レンズ７、実装基板とフレキシブルな配線とを一体に備える第１のリジットフレキ基板８等を備えて構成されている。

前記第１のリジットフレキ基板８は、前面側に前記受光センサ６（センサチップ）が実装された矩形状をなすリジットなセンサ基板部８ａと、そのセンサ基板部８ａの上辺部から後方に延びるフレックス部８ｂとから構成されている。そして、前記受光センサ６を有したセンサ基板部８ａは、前後に薄型の矩形箱状をなし背面側が開口したホルダ６ａ（暗箱)の背面を塞ぐように取付けられ、もって受光センサ６はホルダ６ａ内に収容された状態に設けられている。

さらに、前記結像レンズ７は、円筒状をなす鏡筒７ａ内に、１枚又は複数枚のレンズを配設して構成されている。このとき、前記鏡筒７ａは、前記ホルダ６ａの前面側に一体的に連結されている。これにて、受光光学部４は、全体がモジュール化された状態で、後述する筐体２に組付けられるようになっている。前記フレックス部８ｂは、制御回路を搭載した回路基板に接続されるようになっている。

次に、前記照明部３は、図１及び図２に示すように、照明光源となる複数個のＬＥＤ９と、これらＬＥＤ９の前部に配置され光を集光及び拡散するこの場合２個の照明用レンズ１０と、第２のリジットフレキ基板１１とを備えている。図１に示すように、そのうちＬＥＤ９は、前記結像レンズ７の左右部位に位置して、例えば各３個ずつ、合計６個が設けられるようになっている。

このとき、前記第２のリジットフレキ基板１１は、横長な矩形状をなすリジットなメイン基板部１１ａと、左右一対のリジットな照明用基板部１１ｂ，１１ｂと、後述するレーザダイオードへの通電用のリジットなＬＤ用基板部１１ｃ（図２参照）とを備えると共に、メイン基板部１１ａと各照明用基板部１１ｂ，１１ｂとを夫々接続する第１のフレックス部１１ｄ，１１ｄ、メイン基板部１１ａと外部（制御回路を搭載した回路基板）とを接続する第２のフレックス部１１ｅ、メイン基板部１１ａとＬＤ用基板部１１ｃとを接続する第３のフレックス部１１ｆ（図２参照）を備えて構成されている。

詳しく図示はしないが、前記メイン基板部１１ａには、ＬＥＤ９を点灯制御するためのＬＥＤ駆動回路及びレーザダイオード駆動回路が実装されており、筐体２の背面側に設けられるようになっている。また、前記各照明用基板部１１ｂ，１１ｂは、縦長形状をなし、その前面には、夫々３個のＬＥＤ９が横に並んで実装されている。前記第１のフレックス部１１ｄ，１１ｄは、メイン基板部１１ａの上辺左右部から前方に延び、各照明用基板部１１ｂ，１１ｂの上端に接続されている。尚、前記メイン基板部１１ａは、左側下部（図２では右側下部）に切欠部が設けられており、この切欠部部分に、前記ＬＤ用基板部１１ｃが配置されている。

前記各照明用基板部１１ｂ，１１ｂは、前記結像レンズ７の左右部位に位置して、筐体２の前面側（前後方向中間部）に取付けられるようになっている。そして、本実施例では、前記照明用レンズ１０は、図３〜図５にも示すように、やや横長状をなし、背面側が平坦面で、前面側が円筒面状をなすいわゆるかまぼこ型のレンズからなり、各照明用基板部１１ｂ，１１ｂ（ＬＥＤ９）の前方に位置して、筐体２の前面部に取付けられるようになっている。

これにて、照明部３は、ＬＥＤ９からの光を、照明用レンズ１０によって縦方向に集光し横方向に拡散した、横長な細幅状の照明光として出射するようになっている。前記ＬＥＤ９は、トリガスイッチのオン時に点灯されるようになっている。尚、前記照明用レンズ１０の周縁部には、取付時の前後方向の位置決めを行うための突片部（フランジ部）１０ａが一体に設けられている。

そして、前記マーカ光照射部５は、図１及び図２に示すように、光源としてのレーザダイオード１２と、そのレーザダイオード１２の前部に配置されるパターン形成用の光学部材としてのマーカ用レンズ１３とを備えて構成される。そのうちレーザダイオード１２は、筐体２の背面側の左下部に取付けられた状態で、前記第２のリジットフレキ基板１１のＬＤ用基板部１１ｃに電気的に接続されるようになっている。そして、光学部材としてのマーカ用レンズ１３は、本実施例では、いわゆるかまぼこ型のレンズからなり、筐体２の前面側に取付けられるようになっている。

これにて、本実施例では、レーザダイオード１２から出射された光は、マーカ用レンズ１３によって横長な細幅状のマーカ光とされ、読取対象（バーコード）に向けて照射されるようになっている。尚、前記レーザダイオード１２は、常時（連続的或いは間欠的に）点灯される、或いはトリガスイッチのオン時に点灯されるようになっている。また、前記マーカ用レンズ１３についても、その周縁部に、取付時の前後方向の位置決めを行うための突片部（フランジ部）１３ａが一体に設けられている。

さて、上記した照明部３、受光光学部４、マーカ光照射部５を構成する各部品の、筐体２に対する組付構造について、以下説明する。ここでは、部品の組付けのために、筐体２の前面側に配置される金属製の前面部材１４や、複数本の金属用のタッピングねじ１５が用いられるようになっている。

まず、前記筐体２は、次のように構成されている。即ち、図１、図２、図５に示すように、この筐体２は、金属例えばマグネシウムからなり、全体としてやや横長な矩形ブロック状をなしている。この筐体２の中央部には、前後方向に貫通し、前記結像レンズ７が配置される円形の取付穴部２ａが設けられている。図２に示すように、筐体２の背面側の幅方向中央部には、その取付穴部２ａに連続して、前記受光センサ６（ホルダ６ａ）が配置される矩形状の凹部２ｂが設けられている。

また、筐体２の前面側には、図４にも示すように、前記取付穴部２ａの左右部位に位置し、前記ＬＥＤ９が実装された照明用基板部１１ｂ，１１ｂ及び前記照明用レンズ１０，１０が夫々配置される縦長な一対の凹所２ｃ，２ｃが形成されている。これら凹所２ｃ，２ｃは、筐体２の前面から前後方向ほぼ半分程度の深さで形成され、筐体２の前面及び上面にて開放されている。

これら凹所２ｃ，２ｃの奥側に、照明用基板部１１ｂ，１１ｂが組付けられ、前面側に前記各照明用レンズ１０，１０が夫々組付けられるようになっている。このとき、照明用レンズ１０の突片部１０ａが、筐体２の前面の凹所２ｃの周囲部分に当接するようになっている。

さらに、図２に示すように、筐体２の背面側には、左下部（図では右下部）に位置して、前記レーザダイオード１２が背面側から圧入される円形穴２ｄが形成されている。一方、筐体２の前面側の左下部には、前記マーカ用レンズ１３が配置される横長矩形状の凹部２ｅが前記凹所２ｃに連続して形成されている。この凹部２ｅと前記円形穴２ｄとは、筐体２の内部で連通している。前記凹部２ｅは、マーカ用レンズ１３のほぼ後半部が嵌合する大きさをなし、前記突片部１３ａが、筐体２の前面の凹部２ｅの周囲部分に当接するようになっている。尚、図４等に一部示すように、筐体２の前面部及び背面部には、取付用の複数個のねじ穴２ｆが形成されている。

そして、前記前面部材１４は、図３、図５にも示すように、筐体２の前面を塞ぐ大きさの矩形板状をなし、その中央部には、前記取付穴部２ａに対応した円形穴１４ａが形成されている。前面部材１４には、その円形穴１４ａの左右部位に位置して、前記各照明用レンズ１０が配置される横長矩形状のレンズ用穴部１４ｂ、１４ｂが形成されている。さらに、前面部材１４の左下部には、前記マーカ用レンズ１３が配置される横長矩形状の穴部１４ｃが形成されている。

さらに、図１及び図２に示すように、この前面部材１４の裏面側には、図１及び図２に示すように、前記照明用基板部１１ｂ，１１ｂを押えて固定するための合計４本の突起部１４ｄが一体に設けられている。これら突起部１４ｄは、各凹所２ｃ，２ｃに差込まれて各照明用基板部１１ｂ，１１ｂの前面の上下部（ＬＥＤ９が実装されている部分の上下）を押えるように構成されている。尚、この前面部材１４には、コーナー部分に位置して，ねじ挿通穴１４ｅが形成されている。

上記筐体２に対し、各部品は、次のようにして組付けられる。まず、上記したモジュール化された受光光学部４（結像レンズ７及び受光センサ６並びに第１のリジットフレキ基板８）が、筐体２に対し後方から差込まれる。このとき、結像レンズ７（鏡筒７ａ）が、前記取付穴部２ａ内に貫通状態に挿入されると共に、受光センサ６（ホルダ６ａ）が、前記凹部２ｂ内に嵌合された状態とされる。

そして、前記レーザダイオード１２が、筐体２の後方から、前記円形穴２ｄに前向きに圧入され、密着状態に固定される。この状態で、前記第２のリジットフレキ基板１１のメイン基板部１１ａが、筐体２の背面側（センサ基板部８ａの背面側）を塞ぐように配置され、タッピングねじ１５により、筐体２に取付けられる。また、これと共に、第２のリジットフレキ基板１１のＬＤ用基板部１１ｃが、レーザダイオード１２の背面側の端子に接続される。

一方、前記第２のリジットフレキ基板１１の各照明用基板部１１ｂ，１１ｂは、筐体２の前面側から凹所２ｃ，２ｃ内に夫々差込まれ、凹所２ｃ，２ｃの底部に配置される。そして、図４に示すように、凹所２ｃ，２ｃに対し、筐体２の前面側から照明用レンズ１０，１０の後半部が夫々嵌合され、これと共に、凹部２ｅにマーカ用レンズ１３の後半部が前面側から嵌合される。これにて、照明用レンズ１０，１０及びマーカ用レンズ１３が、同一平面上（筐体２の前面部）に配置されることになる。

次いで、前記前面部材１４が、筐体２の前面部を塞ぐように配置され、例えば２本のタッピングねじ１５により、筐体２に取付けられる。このとき、図３，図５に示すように、前面部材１４のレンズ用穴部１４ｂ，１４ｂに前記照明用レンズ１０，１０の前半部が配置され、穴部１４ｃにマーカ用レンズ１３の前半部が配置される。前記２本のタッピングねじ１５，１５は、夫々前面部材１４の対角部分に形成されたねじ挿通穴１４ｅ，１４ｅを夫々通され、筐体２の前面部のねじ穴２ｆ、２ｆにねじ込まれる。

これにて、各照明用レンズ１０は、その周縁部に設けられた突片部１０ａが筐体２と前面部材１４との間に挟み付けられた状態で固定される。また、同様にマーカ用レンズ１３も、その周縁部に設けられた突片部１３ａが筐体２と前面部材１４との間に挟み付けられた状態で固定される。そして、これと共に、前面部材１４に設けられた４本の突起部１４ｄが、各照明用基板部１１ｂ，１１ｂを凹所２ｃ，２ｃの底部に押え付け、以て、照明用基板部１１ｂ，１１ｂ（ＬＥＤ９）が固定される。

これにより、図５に示すように、コンパクトな光学ユニット１が構成されるのである。この光学ユニット１は、本体ケースの読取窓の内側に組付けられる。また、光学ユニット１から後方に導出されたフレックス部８ｂ及び第２のフレックス部１１ｅは、制御回路を搭載した回路基板に接続される。これにて、制御回路により、レーザダイオード１２、ＬＥＤ９、受光センサ６が制御され、また、受光センサ６の受光信号が制御回路に入力されるようになっている。

次に、上記構成の作用について述べる。バーコードリーダによりバーコードを読取るにあたっては、ユーザは、本体ケースの読取窓を、バーコードが記された読取対象に近接させる。このとき、マーカ光照射部５（レーザダイオード１２及びマーカ用レンズ１３）により、読取窓を通して、読取対象に対し読取位置を示すための横長なマーカ光が照射される。この場合、マーカ光照射部５の光源としてレーザダイオード１２を採用したことにより、ユーザにとって見やすい十分な明るさのマーカ光を照射することができる。

そこで、ユーザは、マーカ光がバーコードを横切るように位置合せを行った状態で、トリガスイッチの押圧（オン）操作を行うようにする。すると、レーザダイオード１２が消灯されると共にＬＥＤ９が点灯され、照明用レンズ１０により集光又は拡散されて照明光とされ、読取窓を通して読取対象に照射される。そして、バーコードからの反射光が、読取窓を通して入射され、結像レンズ７を介して受光センサ６上に結像される。これにて、受光センサ６により、バーコードの画像が取込まれ、読取りが行われる。

ここで、上記したようにマーカ光照射部５の光源としてレーザダイオード１２を採用した場合、レーザダイオード１２は、使用時の発熱が大きく比較的高温となる事情がある。ところが、本実施例では、レーザダイオード１２が金属製の筐体２に密着状に取付けられているので、筐体２からの効果的な放熱を図ることができる。つまり、レーザダイオード１２が取付けられる筐体２を、放熱板として利用することができるので、別途の放熱板を不要とし、光学ユニット１全体の大型化を抑えることができる。

また、受光センサ６（センサチップ）は、熱に比較的弱い事情があるが、受光センサ６（センサチップ）をホルダ６ａ内に収容して筐体２から離間した形態に設けるようにしたので、筐体２からの熱が受光センサ６に伝わりにくくなり、熱による悪影響を抑えることができる。

そして、本実施例では、２個の照明用レンズ１０及びマーカ用レンズ１３を、筐体２の前面側に同一平面上に配置するようにしたので、それらをコンパクトに配置することができ、光学ユニット１全体の小型化を図ることができる。さらには、それら照明用レンズ１０及びマーカ用レンズ１３を前面部材１４により押え付けて固定する構成とし、また、取付けにタッピングねじ１５を用いるようにしたので、組付けのための構成が簡単となり、組付け作業も容易となる。

このように本実施例によれば、マーカ光照射部５を備えるものにあって、十分な明るさのマーカ光を得ることができ、しかも光学ユニット１全体としての大型化を抑えることができるという優れた効果を得ることができるものである。

（２）第２の実施例
次に、図６を参照しながら、本発明の第２の実施例について述べる。尚、以下に述べる各実施例においては、上記第１の実施例と同一部分については、同一符号を付して、詳しい説明を省略し、異なる点を中心に述べることとする。

図６は、第２の実施例に係る光学ユニット２１の構成を示している。この光学ユニット２１においては、受光光学部４が、受光センサ６とその前方に配置された結像レンズ２２とを備えている。このとき、結像レンズ２２は、鏡筒２２ａ内にレンズを備えて構成されており、受光センサ６とは分離されている。また、図示はしないが、鏡筒２２ａの外周面には、取付用のねじ部（雄ねじ）が形成されている。

一方、前記受光センサ６は、やはりホルダ６ａ内に収容された状態で設けられるのであるが、この場合、リジットフレキ基板２３に実装されて筐体２の背面側に設けられるようになっている。このリジットフレキ基板２３は、横長な矩形状をなすリジットなメイン基板部２３ａと、ＬＥＤ９が実装される左右一対のリジットな照明用基板部２３ｂ，２３ｂと、リジットなＬＤ用基板部２３ｃとを備えると共に、メイン基板部２３ａと各照明用基板部２３ｂ，２３ｂとを夫々接続する第１のフレックス部２３ｄ，２３ｄ、メイン基板部２３ａと外部（制御回路を搭載した回路基板）とを接続する第２のフレックス部２３ｅ、メイン基板部２３ａとＬＤ用基板部２３ｃとを接続する第３のフレックス部２３ｆを備えて構成されている。

前記メイン基板部２３ａの前面中心部に、受光センサ６（センサチップ）が実装されている。また、図示はしないが、メイン基板部２３ａには、受光センサ６の通電回路や信号処理回路、ＬＥＤ９を点灯制御するためのＬＥＤ駆動回路及びレーザダイオード駆動回路が実装されている。このメイン基板部２３ａは、筐体２の背面部にタッピングねじ１５により取付けられる。

そして、前記筐体２は、やはり金属例えばマグネシウムから、全体としてやや横長な矩形ブロック状に構成され、その中央部を前後方向に貫通し、前記結像レンズ２２が配置される円形の取付穴部２４を備えている。このとき、図示はしないが、取付穴部２４の内周面には、結像レンズ２２（鏡筒２２ａ）が前面側からねじ込まれるねじ部（雌ねじ）が形成されている。

また、筐体２には、上記第１の実施例と同様に、前記受光センサ６（ホルダ６ａ）が配置される矩形状の凹部２ｂ、照明用基板部２３ｂ，２３ｂが夫々配置される一対の凹所２ｃ，２ｃ、各照明用レンズ１０が配置される凹所２ｃ、２ｄ、レーザダイオード１２が背面側から圧入される円形穴２ｄ、マーカ用レンズ１３が配置される凹部２ｅ、複数個のねじ穴２ｆ等が設けられている。

この第２の実施例においては、筐体２の背面側に、メイン基板部２３ａやレーザダイオード１２が取付けられ、筐体２の前面側に、照明用基板部２３ｂや、照明用レンズ１０及びマーカ用レンズ１３が配置され、前面部材１４によって固定される。そして、結像レンズ２２（鏡筒２２ａ）が、取付穴部２４に対し、前面部材１４の円形穴１４ａを通して前面側からねじ込まれることにより取付けられる。

このような第２の実施例においても、上記第１の実施例と同様に、マーカ光照射部５を備えるものにあって、レーザダイオード１２を光源として十分な明るさのマーカ光を得ることができ、しかも筐体２からの放熱を図ることができて光学ユニット２１全体としての大型化を抑えることができる。さらには、組付けのための構成が簡単となり、組付け作業も容易となるといった効果を得ることができる。

（３）第３の実施例、他の実施例
図７は、本発明の第３の実施例に係る光学ユニット３１の構成を示すものである。この第３の実施例では、本発明を、例えばＱＲコード（登録商標）等のニ次元コードを読取る光学的情報読取装置に適用している。

この光学ユニット３１は、金属（例えばマグネシウム）製の筐体３２に、大形のＣＣＤエリアセンサからなる受光センサ３３、結像レンズ３４、リジットフレキ基板３５からなる受光光学部、複数個のＬＥＤ９からなり照明用レンズを備えていない照明部３６、光源としてのレーザダイオード１２及びその前方に配置されマーカ光のパターンを形成する光学部材３７を備えるマーカ光照射部等を組付けて構成されている。

前記リジットフレキ基板３５は、横長なほぼ矩形状をなすリジットなメイン基板部３５ａ、リジットな照明用基板部３５ｂ、リジットなＬＤ用基板部３５ｃを備えると共に、メイン基板部３５ａと照明用基板部３５ｂとを接続する第１のフレックス部３５ｄ、メイン基板部３５ａと外部（制御回路を搭載した回路基板）とを接続する第２のフレックス部３５ｅ、メイン基板部３５ａとＬＤ用基板部３５ｃとを接続する第３のフレックス部３５ｆを備えて構成されている。

そのうちメイン基板部３５ａの前面中心部に、前記受光センサ３３が実装されている。また、図示はしないが、メイン基板部３５ａには、受光センサ３３の通電回路や信号処理回路、ＬＥＤ９を点灯制御するためのＬＥＤ駆動回路及びレーザダイオード駆動回路等が実装されている。このメイン基板部３５ａは、筐体３２の背面部にタッピングねじ１５により取付けられるようになっている。

一方、前記照明用基板部３５ｂは、横長なほぼ矩形状をなし、その中央部には、結像レンズ３４が通される円形穴３５ｇが形成されている。また、円形穴３５ｇの周囲部に位置して、複数個例えば６個のＬＥＤ９が実装されている。これにて、照明用基板部３５ｂにＬＥＤ９を実装してなる照明部３６が構成されているのである。この照明用基板部３５ｂは、筐体３２の前面に配置され、タッピングねじ１５により取付けられるようになっている。尚、照明用基板部３５ｂの左下部には、光学部材３７が配置される切欠部３５ｈが設けられている。

前記結像レンズ３４は、上記第２の実施例と同様に、受光センサ３３とは分離して構成され、鏡筒３４ａの外周面部に図示しないねじ部を有して構成されている。そして、前記光学部材３７は、光源となるレーザダイオード１２の前部に位置して、コリメートレンズ３７ａ、リング状のスペーサ３７ｂ、マーカ光のパターンを形成するフォログラム３７ｃ、固定用ピース３７ｄを順に備えて構成されている。尚、マーカ光は、例えば、前記受光センサ３３の撮影視野よりも僅かだけ小さい、やや横長の長方形の４つの角部に対応したＬ字状の光と、中心を示す十字状の光とを有したパターンとされる。

そして、前記筐体３２は、やはり、全体としてやや横長な矩形ブロック状に構成され、その中央部を前後方向に貫通する円形の取付穴部３２ａが設けられており、この取付穴部３２ａの内周面には、結像レンズ３４（鏡筒３４ａ）が前面側からねじ込まれるねじ部が形成されている。また、この筐体３２には、前記受光センサ３３が配置される矩形状の凹部３２ｂ、レーザダイオード１２が背面側から圧入される円形穴（図示せず）、この円形穴に連通して前面にて開口し光学部材３７が配置が配置される円形凹部３２ｃ，複数個のねじ穴３２ｄ（一部のみ図示）等が設けられている。

この第３の実施例においては、前記筐体３２の背面側に、受光センサ３３が実装されたメイン基板部３５ａが配置され、タッピングねじ１５により取付けられるのであるが、このとき、受光センサ３３と筐体３２（凹部３２ｂ）との間には、熱伝導性の低い材料（例えばボロン）から矩形枠状に構成されたスペーサ３８が介在されるようになっている。また、筐体３２の背面側においては、レーザダイオード１２が円形穴内に圧入され、その背面側にてＬＤ用基板部３５ｃが電気的に接続される。

これに対し、前記筐体３２の前面側においては、円形凹部３２ｃ内に、光学部材３７を構成する、コリメートレンズ３７ａ、スペーサ３７ｂ、フォログラム３７ｃが順に収容され、固定用ピース３７ｄにて固定される。そして、照明用基板部３５ｂの前面にＬＥＤ９を実装してなる照明部３６が、筐体３２の前面に配置され、タッピングねじ１５により取付けられる。さらに、結像レンズ３４が、取付穴部３２ａに対し、照明用基板部３５ｂの円形穴３５ｇを通して前面側からねじ込まれることにより取付けられる。

上記構成の光学ユニット３１においては、マーカ光照射部の光源としてレーザダイオード１２を採用したので、やはり十分な明るさのマーカ光を照射することができる。また、光学部材３７をコリメートレンズ３７ａやフォログラム３７ｃ等から構成したことによって、マーカ光の様々なパターンを形成することが可能となる。さらには、照明部３６を、照明用レンズを省略して構成したので、構成の簡単化や全体のコンパクト化などを図ることができる。

この場合、レーザダイオード１２が金属製の筐体３２に密着状に取付けられているので、筐体３２からの効果的な放熱を図ることができ、光学ユニット１全体の大型化を抑えることができる。そして、受光センサ３３は、スペーサ３８により筐体３２から離間した形態に設けられているので、筐体３２からの熱による悪影響を防止することができる。

このような第３の実施例においても、上記第１の実施例などと同様に、マーカ光照射部を備えるものにあって、十分な明るさのマーカ光を得ることができ、しかも筐体３２からの放熱を図ることができて光学ユニット３１全体としての大型化を抑えることができる。さらには、組付けのための構成が簡単となり、組付け作業も容易となるといった効果を得ることができる。

尚、上記各実施例では、筐体２，３２を、マグネシウム製としたが、熱伝導性（放熱性）が良好なものであれば、アルミニウムなど他の金属材料も採用することができる。また、上記各実施例では、レーザダイオード１２を筐体に対して圧入により取付けるようにしたが、密着状つまり熱的接触状態で設けることができれば、他の手段例えばねじ止め等も採用することができる。その他、光学ユニット全体のハードウエア構成、特に筐体の構造や照明部の構成、取付け構造などについても様々な変更が可能である等、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。

本発明の第１の実施例を示すもので、光学ユニットの構成を示す分解斜視図 異なる方向（背面側）からの光学ユニットの分解斜視図 光学ユニットの正面図 前面部材を外した状態の光学ユニットの正面図 光学ユニットの斜視図 本発明の第２の実施例を示す図１相当図 本発明の第３の実施例を示す図１相当図

符号の説明

図面中、１，２１，３１は光学ユニット、２，３２は筐体、２ａ、２４，３２ａは取付穴部、３，３６は照明部、５はマーカ光照射部、６，３３は受光センサ、７，２２，３４は結像レンズ、９はＬＥＤ、１０は照明用レンズ、１１ｂ，２３ｂ，３５ｂは照明用基板部、１２はレーザダイオード、１３はマーカ用レンズ（光学部材）、１４は前面部材、１５はタッピングねじ、３７は光学部材、３８はスペーサを示す。

Claims (5)

1. 光源となるＬＥＤ及び照明用レンズを備えて構成され情報コードが記された読取対象に向けて照明光を照射する照明部と、
   前記読取対象からの反射光を結像レンズを通して受光する受光センサと、
   前記読取対象に対して読取位置を示すマーカ光を照射するマーカ光照射部とを具備する光学的情報読取装置であって、
   前記マーカ光照射部は、光源としてのレーザダイオード及び前記マーカ光のパターン形成用の光学部材を備えて構成されると共に、
   前記レーザダイオードは、金属製の筐体に密着状に取付けられ、
   前記照明部の照明用レンズ及び前記マーカ光照射部の光学部材は、前記筐体の前面側の同一平面上に配置され、該筐体の前面側に設けられる金属製の前面部材により押え付けられて固定されることを特徴とする光学的情報読取装置。
2. 前記受光センサは、前記筐体の背面側に、ホルダ内に収容されて該筐体から離間した形態に配設されることを特徴とする請求項１記載の光学的情報読取装置。
3. 前記受光センサは、前記筐体の背面側にスペーサを介して配設されることを特徴とする請求項１記載の光学的情報読取装置。
4. 前記ＬＥＤが実装された基板が、前記筐体の前面側に配置され、前記前面部材により押え付けられて固定されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の光学的情報読取装置。
5. 前記筐体には、前記結像レンズが配設される取付穴部が設けられており、前記結像レンズは前記取付穴部に対してねじ込まれることにより取付けられることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の光学的情報読取装置。

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