JPH1115910A - 一体型レンズおよびバーコード読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バーコード読取装置において光学部品の数を
少なくして、バーコード読取装置の組立の時間や労力を
低減させること。 【解決手段】 本バーコード読取装置は、結像・照射用
一体型レンズ３０を、照射用レンズ部３０ａと結像用レ
ンズ部３０ｂとを透明樹脂にて一体に形成して構成して
いるので光学部品の数が少なくなり、結像・照射用一体
型レンズ３０をバーコード読取装置のケースに固定する
のみで、従来では、照射用レンズと結像用レンズとを個
々に、ケースに固定しなくてはならなかったものが、１
回の取り付けで済み、しかも光学的な位置調整が半分で
済み、バーコード読取装置の組立の時間や労力を低減さ
せることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バーコード読取装
置と、このバーコード読取装置の照射用レンズおよび結
像用レンズとして用いる一体型レンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】商品などに付着されているバーコード
に、発光ダイオード等の発光手段から照射した光の反射
光を、受光素子が配列された受光手段に結像し、この受
光手段にて前記バーコードの画像を読み取るバーコード
読取装置が知られている。

【０００３】通常、このようなバーコード読取装置は、
発光手段、この発光手段から出射される照射光をバーコ
ード全体に照射するための照射用レンズ、受光手段、バ
ーコードからの反射光を受光手段に結像させるための結
像用レンズ、デコードや通信のための電子回路、電源等
を備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに多数の部品を、しかも一部のものについては光学的
な精密性を維持して、バーコード読取装置のケース内に
取り付けるため、組立には多くの時間や労力を必要とし
た。このため、少しでも、部品点数を少なくして、特に
光学部品の数を少なくして組立にかかる時間や労力を削
減することが望まれていた。

【０００５】本発明は、バーコード読取装置において光
学部品の数を少なくして、バーコード読取装置の組立の
時間や労力を低減させることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】本発明の
一体型レンズは、バーコードを読み取るために、発光手
段からの照射光を照射対象としてのバーコードに照射す
る照射用レンズと、バーコードからの反射光を受光手段
に結像する結像用レンズとが、一体に形成されている。

【０００７】このため、バーコード読取装置のケース内
に、照射用レンズと結像用レンズとを個々に光学的な位
置関係を精密に調整して取り付けるのに比較して、照射
用レンズと結像用レンズとが一体化しているので、光学
部品の数が少なくなるとともに、光学的な位置調整が半
分で済み、バーコード読取装置の組立の時間や労力を低
減させることができる。例えば、照射用レンズと結像用
レンズとは、透明樹脂材料により成形時に一体に形成す
ることができる。

【０００８】照射用レンズと結像用レンズとの配置関係
としては、例えば、全体が、バーコードのバーの配列方
向に長く形成され、中央に結像用レンズが形成され、こ
の結像用レンズの両側に照射用レンズが形成されるよう
にしても良い。なお、結像用レンズは、球面レンズであ
り、照射用レンズは、結像レンズ方向とはほぼ直交する
方向を軸とする円筒レンズとしても良い。

【０００９】また、結像用レンズと照射用レンズとの間
の部分が、バーコード読取装置のケースとの結合部を形
成するようにしても良い。このように、結像用レンズと
照射用レンズとの間の部分にて、バーコード読取装置の
ケース側に結合して固定するようにすれば、一体型レン
ズ全体が強固にケースに支持されると共に、結像用レン
ズおよび照射用レンズのそれぞれも、強固にケースに支
持される。特に、中央に結像用レンズが形成され、この
結像用レンズの両側に照射用レンズが形成されるように
構成されていれば、結像用レンズはその両側にて支持さ
れるので、バーコードの読み取りに特に重要な受光手段
との間の正確な結像距離を長期にわたって維持すること
ができる。

【００１０】なお、結合部でのケースとの結合は、ケー
ス内部に設けられた複数の突出片で結合部を挟むことで
ケース内部に簡単に固定することができる。この結合部
は、例えば、くびれ状に形成することにより、前記突出
片にて挟んで固定することが容易とされている。

【００１１】発光手段からの照射光をケースの読取口を
介してケース内部からケース外部の読み取り対象として
のバーコードに照射することで、このバーコードからの
反射光を前記読取口を介してケース内部の受光手段に結
像して、この受光手段にて前記バーコードの画像を読み
取るバーコード読取装置において、発光手段と読取口と
の間に配置される照射用レンズおよび読取口と受光手段
との間に配置される結像用レンズとして、前述したいず
れかの一体型レンズを用いることにより、バーコード読
取装置にて前述した効果を生じさせることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態について、
図に基づいて説明する。図１はバーコード読取装置４の
断面図、図２は平面図的に示した主要部説明図、図３は
その制御系統のブロック図である。

【００１３】バーコード読取装置４は、ケース１２、読
取部１４、データ処理出力部１６、および電源部１８を
備えている。ケース１２の前方部の内部には読取部１４
が配置され、また、ケース１２の後方部は操作者が手で
握るための把持部２０が形成されている。ケース１２の
前方部の下部には、左右（図１では紙面に垂直方向）に
長い、すなわち幅方向に長い読取口２２が設けられ、読
取口２２の奥には、防塵プレート２４が配置されて、読
取口２２を閉塞している。このことにより、塵が読取口
２２からケース１２内部に侵入するのを防止している。
また、防塵プレート２４は、少なくとも下に述べる読み
取り光としての赤色の光は通過可能である。

【００１４】読取部１４は、照射用赤色発光ダイオード
２６（発光手段に該当）、発光駆動回路２８、結像・照
射用一体型レンズ３０、反射鏡３２および光学的センサ
３６（受光手段に該当）を備えている。基板３８上の発
光駆動回路２８により照射用赤色発光ダイオード２６が
発光すると、その赤色光は結像・照射用一体型レンズ３
０の照射用レンズ部３０ａにて集光され、次いで反射鏡
３２に反射され、防塵プレート２４を通過して、ケース
１２外部のバーコード８を照射する。図１および図２で
は、バーコード８のバー配列方向と読取口２２の幅方向
とを合わせて、バーコード８を読取口２２にほぼ接触し
た状態にて、赤色光でバーコード８を照射している状態
を示している。

【００１５】バーコード８により反射された赤色光は、
再度、防塵プレート２４からケース１２内に入り、反射
鏡３２で反射されて、結像・照射用一体型レンズ３０の
結像用レンズ部３０ｂに入射し、結像用レンズ部３０ｂ
を介して、受光素子がリニアに１列配列された光学的セ
ンサ３６にバーコード８の像を、その各バーの配列方向
（バーコード８の長さ方向）と光学的センサ３６の受光
素子の配列方向とが同じ方向で結像させる。このバーコ
ード８の像を光電変換して読み取った光学的センサ３６
は、像のパターンを表す電気信号としてデータ処理出力
部１６側に出力する。なお、光学的センサ３６は、受光
素子が１列に配列されているファクシミリ装置の原稿読
み取り用撮像素子を用いている。

【００１６】ケース１２内部のデータ処理出力部１６に
は、基板３８上に配置された、波形整形部４０、メモリ
４２、マイクロコンピュータ４４、およびレジスタやホ
ストコンピュータ等の本体装置への出力回路４６が備え
られている。データ処理出力部１６は、読取部１４の光
学的センサ３６からバーコード８の読み取りデータを、
波形整形部４０を介して入力すると、マイクロコンピュ
ータ４４の処理により、そのデータをデコード（解読）
して、バーコード８が表している情報を得、その情報を
メモリ４２に一旦記憶する。次に、このメモリ４２内に
記憶された情報を出力回路４６により、所定タイミング
で、光や電波による無線通信あるいは有線で本体装置へ
送信する。

【００１７】この他、ブザー装置４８が設けられ、マイ
クロコンピュータ４４にてバーコード８のデコードに成
功した場合に、ブザー装置４８を鳴動させるようにして
いる。また、電源部１８は、電池１８ａが電源として収
納されている。マイクロコンピュータ４４は、ＣＰＵ，
ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ等を備えて、上述したデータ処
理出力部１６として必要な処理を実行している。

【００１８】結像・照射用一体型レンズ３０は図４に示
すごとく、２つの照射用レンズ部３０ａ（照射用レンズ
に相当）と１つの結像用レンズ部３０ｂ（結像用レンズ
に相当）とが透明樹脂にて一体に成形されている。結像
用レンズ部３０ｂは、板状体３０ｃの表裏面に球面状の
突出部５２，５４を形成した形状で球面レンズとして構
成され、結像・照射用一体型レンズ３０の中央に配置さ
れている。

【００１９】２つの照射用レンズ部３０ａは板状体３０
ｃの両側に、一方向に折り曲げて角度をつけた状態で配
置され、円筒状の突出部５６，５８を、谷折り側の面に
形成して円筒レンズとして構成されている。この２つの
円筒レンズは結像用レンズ部３０ｂの方向Ｓ（照射用レ
ンズ部３０ａと結像用レンズ部３０ｂとの配列方向）と
はほぼ直交する方向Ｒを円筒軸としている。更に、この
円筒軸は照射用レンズ部３０ａの光軸Ｌｅにもほぼ直交
している。

【００２０】結像用レンズ部３０ｂと照射用レンズ部３
０ａとの間は、板状体３０ｃのみであり、くびれ状に幅
が薄くなって、結合部６０，６２を形成している。この
結合部６０，６２にて、図５に示すごとくケース１２に
設けられた突出片６４，６６の２組にそれぞれ挟まれ、
突出片６４，６６の先端の係止部６４ａ，６６ａに契合
されることで、結像・照射用一体型レンズ３０はケース
１２の内部に固定されている。

【００２１】突出片６４，６６にて結像・照射用一体型
レンズ３０を固定させるには次のようにして行う。すな
わち、結像・照射用一体型レンズ３０の結合部６０，６
２を、突出片６４，６６の上端に設けられている傾斜面
６４ｂ，６６ｂに当てて押圧する。このことにより、傾
斜面６４ｂ，６６ｂにて、結像・照射用一体型レンズ３
０から力を受けることで、突出片６４，６６同士の間が
離れ、係止部６４ａ，６６ａが離れて、結合部６０，６
２が突出片６４，６６の間に落ち込む。結合部６０，６
２が完全に落ち込むと、突出片６４，６６の弾性により
係止部６４ａ，６６ａが閉じて、結合部６０，６２を係
止する。こうして、結像・照射用一体型レンズ３０をケ
ース１２に容易に固定できる。

【００２２】照射用赤色発光ダイオード２６は図２に示
すごとく、ケース１２の左右方向（バーコード８のバー
配列方向、読取口２２の幅方向、図１における紙面垂直
方向）に並んで２つ備えられ、それぞれ照射用レンズ部
３０ａの内、山折り側の平面状の入射面６８，７０側に
配置され、その位置で、バーコード８の読み取り時に照
射用レンズ部３０ａの入射面６８，７０に向けて赤色光
を出射する。

【００２３】入射面６８，７０から入射した照射光Ｌ１
は、円筒状の突出部５６，５８から反射鏡３２に向かっ
て出射され、反射鏡３２で反射されると、ケース１２の
読取口２２から外部にでで、バーコード８を照射する。
ここで結像・照射用一体型レンズ３０の照射用レンズ部
３０ａが板状体３０ｃとなす角度および突出部５６，５
８の曲率は、照射用赤色発光ダイオード２６からの照射
光Ｌ１がケース１２の読取口２２の幅方向にいっぱいに
広がってから、ケース１２の読取口２２から外部に出る
ように設計されている。

【００２４】そして、照射光Ｌ１に照射されたバーコー
ド８からの反射光Ｌ２は、ケース１２の読取口２２の防
塵プレート２４を通過して、ケース１２内部に入り、反
射鏡３２に反射され、結像・照射用一体型レンズ３０の
結像用レンズ部３０ｂを介すことにより、光学的センサ
３６上にバーコード８の像を形成する。こうして、バー
コード８の内容をマイクロコンピュータ４４がデコード
することができる。

【００２５】本実施の形態は、結像・照射用一体型レン
ズ３０が、照射用レンズ部３０ａと結像用レンズ部３０
ｂとを透明樹脂にて一体に形成されたものであるので、
部品点数、特に光学部品の数が少なくなり、図５に示し
たごとく、結像・照射用一体型レンズ３０をケース１２
に固定するのみで、従来では、照射用レンズと結像用レ
ンズとを個々に、ケース１２に固定しなくてはならなか
ったものが、１回の取り付けで済み、しかも光学的な位
置調整が半分で済み、バーコード読取装置４の組立の時
間や労力を低減させることができる。

【００２６】［その他］前記実施の形態では、結像・照
射用一体型レンズ３０の照射用レンズ部３０ａと結像用
レンズ部３０ｂとは、平面状の板状体３０ｃの中央とそ
の両側とに設けられていたので、照射用レンズ部３０ａ
も結像用レンズ部３０ｂも共に、ケース１２の読取口２
２からはほぼ同一の距離に配置されていたが、板状体３
０ｃの両端を屈曲させることにより、照射用レンズ部３
０ａをもっと読取口２２に近づけても良い。このように
照射用レンズ部３０ａを読取口２２に近づければ、照射
用レンズ部３０ａからの照射光は反射鏡３２を介さず
に、直接、読取口２２から外部に出射できるので、反射
鏡３２を小さいものとすることができる。

【００２７】また、照射用レンズ部３０ａは、円筒レン
ズでなく、球面レンズであっても良い。バーコード８の
照射用には、ケース１２の左右に配列されている２つの
照射用赤色発光ダイオード２６を用いたが、照射用赤色
発光ダイオード２６は読み取りに十分な光量があれば１
つでも良い。この場合は、片方の照射用レンズ部３０ａ
は不用であるので、結像・照射用一体型レンズ３０は、
照射用レンズ部３０ａと結像用レンズ部３０ｂとがそれ
ぞれ１つの構成でも良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一実施の形態としてのバーコード読取装置の
断面図である。

【図２】 そのバーコード読取装置を平面図的に示した
主要部説明図である。

【図３】 そのバーコード読取装置の制御系統のブロッ
ク図である。

【図４】 一実施の形態としての結像・照射用一体型レ
ンズの形状説明図である。

【図５】 その結像・照射用一体型レンズのケースへの
取り付け説明図である。

【符号の説明】

４…バーコード読取装置 ８…バーコード １２
…ケース １４…読取部 １６…データ処理出力部 １８…電
源部 １８ａ…電池 ２０…把持部 ２２…読取口 ２
４…防塵プレート ２６…照射用赤色発光ダイオード ２８…発光駆動回
路 ３０…結像・照射用一体型レンズ ３０ａ…照射用レ
ンズ部 ３０ｂ…結像用レンズ部 ３０ｃ…板状体 ３２…
反射鏡 ３６…光学的センサ ３８…基板 ４０…波形整形
部 ４２…メモリ ４４…マイクロコンピュータ ４６
…出力回路 ４８…ブザー装置 ５２，５４…球面状の突出部 ５６，５８…円筒状の突出部 ６０，６２…結合部 ６４，６６…突出片 ６４ａ，６６ａ…係止部 ６４ｂ，６６ｂ…傾斜面 ６８，７０…入射面 Ｌ１…照射光 Ｌ２…反射光

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バーコードを読み取るために、発光手段か
   らの照射光を照射対象としてのバーコードに照射する照
   射用レンズと、前記バーコードからの反射光を受光手段
   に結像する結像用レンズとが、一体に形成されているこ
   とを特徴とする一体型レンズ。
2. 【請求項２】前記照射用レンズと前記結像用レンズとが
   透明樹脂材料により一体に形成されていることを特徴と
   する請求項１記載の一体型レンズ。
3. 【請求項３】前記バーコードのバーの配列方向に長く形
   成され、中央に前記結像用レンズが形成され、該結像用
   レンズの両側に前記照射用レンズが形成されたことを特
   徴とする請求項１または２記載の一体型レンズ。
4. 【請求項４】前記結像用レンズは、球面レンズであり、
   前記照射用レンズは、前記結像レンズ方向とはほぼ直交
   する方向を軸とする円筒レンズであることを特徴とする
   請求項１〜３のいずれか記載の一体型レンズ。
5. 【請求項５】前記結像用レンズと前記照射用レンズとの
   間の部分が、バーコード読取装置のケースとの結合部を
   形成していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか
   記載の一体型レンズ。
6. 【請求項６】前記結合部が前記ケース内部に設けられた
   複数の突出片に挟まれることで前記ケース内部に固定可
   能とされていることを特徴とする請求項５記載の一体型
   レンズ。
7. 【請求項７】発光手段からの照射光をケースの読取口を
   介してケース内部からケース外部の読み取り対象として
   のバーコードに照射することで、該バーコードからの反
   射光を前記読取口を介してケース内部の受光手段に結像
   して、該受光手段にて前記バーコードの画像を読み取る
   バーコード読取装置であって、 前記発光手段と前記読取口との間に配置される照射用レ
   ンズおよび前記読取口と前記受光手段との間に配置され
   る結像用レンズとして、請求項１〜６のいずれか記載の
   一体型レンズを用いたことを特徴とするバーコード読取
   装置。