JPH0277890A - 光学読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、媒体に表示される光学的マークを読取る光学
読取装置に係わり、特に正反射による誤検出を防止する
と共に、高分解能化が可能で焦点深度の深い読取確率の
改善された光学式読取装置に関する。

〔従来の技術〕

光学読取装置である光学式バーコードリーダは、例えば
実公昭６２−２，６８９号公報に開示されており、この
様な従来の光学読取装置の構成を第１０図乃至第１９図
に基づいて説明する。

第１０図は従来の光学読取装置の構成を示す断面図、第
１１図は第１Ｏ図の検出状態を示す要部断面図、第１２
図は第１１図の読取スポットを示す説明図、第１３図は
第１１図の離れた位置での検出状態を示す要部断面図、
第１４図は第１３図の読取スポットを示す説明図、第１
５図は第１０図のレンズ６の要部を示す平面図、第１６
図（Ａ）及び（Ｂ）はメディアに記録された符号を示す
バーコードの平面図及びこのバーコードの理想的な検出
信号状態を示す波形図、第１７図は第１６図のバーの表
示状態を示す断面図、第１８図は第１６図のスペースの
表示状態を示す断面図、第１９図は不所望状態の検出信
号を示す波形図である。

ペン型のケース１の内部には、金属製の枠体９が収納固
定されており、この枠体９の一端が導電性の基板４で塞
がれていて、この基板４の枠体９例の表面にＬＥＤで構
成された発光素子２とフォトダイオードで構成された受
光素子３とがダイボンデングされて接続固定されている
。この発光。

受光素子２，３とワイヤボンディングされてそれぞれ配
線された端子１３．１４が、基板４と絶縁された状態で
この基板４の発光、受光素子２，３装着面の裏側へ突出
されている。基板４の片側に配置された発光、受光素子
２，３を基本構成とする反射型フォトセンサ（フォトリ
フレクタ）１６が構成されている。この反射型フォトセ
ンサは、基板４の端子１３．１４が突出した面に装着さ
れた熱伝導率が良好なアルミナ材等から成る絶縁部材を
介してペン型のケース１の先端方向へ押圧されるように
成っている。枠体９の基板４が装着された一端と対向す
る枠体９の他端には、所定の内径の開口部９ａが設けら
れて投光できるようになっており、また枠体９内の開口
部９ａと発光、受光素子２．３との間には透光性プラス
チック材で一体成形されたレンズ６が配置されている。

このレンズ６は、バー１１が断続的に表示されたメディ
ア５の検知面１０に発光素子２からの光を収束させる為
の発光側レンズ７と、検知面１０から反射された光を受
光素子３に収束させるための受光側レンズ８とから構成
されており、この発光及び受光側レンズ７．８の外周に
は、枠体９の内側の形状にほぼ等しくした支持部６ａが
一体成形されており、この支持部６ａが枠体９内に嵌合
されて位置決めされている。この支持部６ａに形成され
た基板４側の端面のうち、発光、受光素子２，３側の端
面ば、所定の内径を有する孔を穿設した金属板９ｂに当
接されており、この金属板９ｂの外周が枠体９に接着剤
９ｄで接着されてレンズ６が固定され、レンズ６と発光
、受光素子２，３との位置関係が一定な状態で保持され
ている。

発光及び受光側レンズ７．８ば、共に非球面レンズで構
成されており、第１５図にレンズ６の要部を示す平面図
の如く発光及び受光側レンズ７゜８の一部どうしが重畳
していて、発光及び受光側レンズ７．８が有する屈折曲
面の曲率中心を連ねた線である一対の光軸ａ、ｂが第１
０図に示す如く検知面１０の読取点近傍で交差して、光
軸ａの延長線上に発光素子２が位置し、また、光軸すの
延長線上に受光素子３が位置する様に構成されている。

受光側レンズ８が受光素子３へ伝達可能な光束の範囲は
、検知面１０から反射光が受光側レンズ８に入射される
光束の内、円形の一部が欠落した受光側レンズ８の平面
外周形状や、円形に成っている受光素子３の光電変換可
能な領域の平面形状等に、依存した光束を制限する絞り
である開口絞り内であり、この開口絞りは第１０図に２
点鎖線で示した角度ｂ２からｂ３０間である。この開口
絞りの角度ｂ２からｂ３の内、光軸すと交わる最大の角
度ｂ２と受光側レンズ８の光軸すの角度との角度差θｂ
は、レンズの光軸位置とこのレンズの最大外径位置との
間の半径方向の距離ｄと、このレンズの最大外径位置か
ら開口絞りの角度でこのレンズの光軸とに交差する迄の
間の距離ｌとから、第１式に示す関数で決定される。

Ｓ　ｉｎ−’　（ｄ　／　１　）−θｂ（度）　・・・
・・・・・・第１式この角度θｂに基づいた受光側レン
ズ８の解像力の指標とされる開口数（Ｎ、　Ａ、　　；
　ＮｕｍｅｒｉｃａｌＡｐｅｒｔｕｒｅ　）は、第２式
に示す関係で通常０．２〜０．４程度に設定されている
。

Ｎ、　Ａ、　−３ｉｎ・θｂ　　　　・・・・・・・・
・第２式一方、発光側レンズ７が発光素子２からの集光
可能な光束の範囲は、検知面１０へ投光される光束を制
限する絞りである開口絞りで、この開口絞りは第１０図
に破線で示した角度ａ２からａ３の間である。この開口
絞りの角度ａ２からａ３の内、光軸ａと交わる最大の角
度ａ２と受光側レンズ８の光軸ａの角度との角度差θａ
は、レンズの光軸位置とこのレンズの最大外径位置との
間の半径方向の距離ｄと、このレンズの最大外径位置か
ら開口絞りの角度でこのレンズの光軸とに交差する迄の
間の距離１とから、第３式に示す関数で決定される。

５ｉｎ−’・（ｄ／１）−θａ（度）・・・・・・・・
・第３式この角度θａに基づいた発光側レンズ８の解像
力の指標とされる開口数（Ｎ、Ａ、）は、第４式に示す
関係で通常０．１〜０．４程度に設定されている。

Ｎ、Ａ、＝Ｓｉｎ・θａ　　　　・・・・・・・・・第
４式そして、この光学読取装置の２つのレンズ７．８の
開口数（Ｎ、Ａ、）は、互いにほぼ一致する様に設定さ
れている。

ペン型の外形形状をしたケース１は、その先端が先細り
状に成形され、その先端にレンズ６と対向するように透
明用の開口１５が円筒状に形成されており、この開口１
５に介してメディア５の検知面１０がのぞまれてケース
１の先端に近接されることで、第１６図に示す光吸収性
のバー１１と光反射性のスペース１２との反射光量に依
存する電気信号出力が受光素子３から得られるように構
成されている。この読取位置関係は、第１０図に開口１
５及び反射形フォトセンサ１６の夫々に共通な一点鎖線
で示した軸心０と、メディア５の検知面１０と、この角
度を９０度で示しているが、実使用状態に於て、殆どが
これに４５度程度迄のばらつきを持った傾斜状態で走査
検出される。

発光素子２から発せられた光は、発光側レンズ７で収束
されてメディア５の検知面１０の表面上の読取点Ｘに結
像される。検知面１０からは、第１６図に示すバー１１
とスペース１２との光学的な符号で断続的に表示されて
おり、読取点Ｘがバー１１の位置にある時に光が多く吸
収されるので少ない反射光量が得られ、また読取点Ｘが
スペース１２の位置にある時に光の吸収が少ないので多
くの反射光量が得られる。これらの反射光の一部は、受
光素子側レンズ８で収束されて受光素子３へ伝達されて
電気信号に変換される。

この様にして、メディア５の検知面１０に光学表示され
た符号であるバーコード１１．１２は、検知面１０上を
光学読取装置で走査し読みとることでバー１１及びスペ
ース１２に対応した高、低の電圧レベルの夫々の幅が組
合さって得られ、図示しないデコーダーでバーコードの
時間情報として判断される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の光学読取装置では、反射形フォトセンサ
ー６の軸心０を検知面１０に対して直角に対向させると
正反射によるスペースとバーとの出力電圧が逆転して読
み取りエラーが生じ易いという問題がある。この読み取
りエラーは、直角に対向された検知面１０に照射される
光の内、ある角度θからの光線ａ１が検知面１０上で反
射されて、軸心０を中心として反対側へ同一角度θで正
反射光線ｂ１が受光素子３へ伝達され比率が増加するこ
とで発生し易くなる。

これは、一般に第１６図（Ａ）に光吸収性のバー１１及
び光反射性のスペース１２との表示で構成されたバーコ
ードである光学符号が正確に読み取られた場合、同図（
Ｂ）に示す如（、例えばバー１１の検出状態に対してス
ペース１２の検出状態の受光素子からの検出電圧が常に
高い出力波形になる。

然し、第１７図に拡大断面で示すバー１１の表面状態に
比べて、第１８図に拡大断面で示すスペース１２の表面
状態は、光吸収性表示インクを塗布されない分だけ凸凹
が多く存在している。そこで、軸心０と直角に対向した
検知面１０で反射された光の内、バー１１の光吸収面で
吸収されたり一部が乱反射されて受光素子３へ伝達され
なくても、光線ａ１及びｂｌの様に入射角度と反射角度
が等しい正反射光量の比率が増加するので、凸凹の少な
い光吸収性のバー１１に対応する検出信号と凸凹の多い
光反射性のスペース１２に対応する検出信号との出力電
圧の波形状態は、第１９図に示す様に光吸収性表示イン
クの塗布面の光吸収率がスペース１２の光吸収率より下
回ってしまう部分が発生して出力電圧波形が乱れて幅の
判定を誤って行なうことになる。

この様に、発光側レンズ７と受光側レンズ８との開口数
（Ｎ、Ａ、）がほぼ等しい状態の光学読取装置では、前
述の正反射光量の比率が大きく成つている。この為に特
に光吸収部分の表面や媒体の表面の凹凸状態と光学読取
装置の対向角度の変動から、光反射性の表示部と光吸収
性の表示部との検出出力が部分的に反転状態を構成して
しまい判定エラーを発生する確率が高くなる。

この正反射による検出エラーの防止手段としては、発光
側レンズ７の非球面補正を不完全にし、レンズと光源と
の間隔が短い状態で光源に対するレンズの中央とレンズ
の周側との距離の差が大きくなると発生して来る球面収
差を大きくして、読取点Ｘへの正反射の関係を構成する
投光光線の成分を減少させることが考えられるが、この
時の発光素子２からの光は、読取点Ｘでの投光スポット
がぼやけて所望な反射光量が得られなく成ってしまうた
めに、光学読取装置の検出可能な分解能が低下する。

また、この光学読取装置とメディア５の検出面１０の間
隔を第１０図及び第１１図に示す位置（読取点Ｘに検出
面１０がある）からレンズ６と離れるように遠ざけて行
き、第１３図に示す位置まで移動した場合に、検知面１
０での発光素子２からの光の投光スポットαと受光素子
３で受光される検知領域βとは、第１２図に示す投光ス
ポットαと検知領域βとが同心円上に重なった状態から
第１４図に示す投光スポットαと検知領域βとがずれて
重ならない部分が発生する。この現象は、発光側レンズ
７の光軸ａと受光側レンズ８の光軸すとが、開口１５に
近い読取点Ｘで交差する様に構成され、且つ、これらの
光軸ａ、ｂの上に発光。

受光素子２．３を夫々配置している為に、焦点位置で結
像された像の非対象なずれであるコマ収差の発生が極め
て小さく成っていることに深く依存する。このコマ収差
が抑制された光学読取装置は、各光軸ａ、ｂの交差点で
ある読取点Ｘから検出面１０を離して行くと第１４図に
示した投光スポットαが検知領域βからはみ出して来る
と共に透光スポットα内の照度が低下して来るので、受
光素子３で光電変換される光量が急激に減少して検出能
力が低下する。更に、コマ収差又は球面収差が抑制され
ると、投光スポットαは、第１２図に示す読取点Ｘの位
置では良好な状態で集光されているが、第１４図に示す
読取点Ｘの位置から離れて行くに従って照度分布に集中
部分を有したままの状態でしだいにぼやけて来て、大き
な面積で投光することに成り、メディア５の検知面１０
の表面に表示される光吸収パターンと光反射パターンと
の読み取り可能な最小間隔である分解能が低下して来る
。したがって、光学読取装置では、操作性を確保するた
めには、読取点Ｘから離れて行って読み取り可能な範囲
である焦点深度Ｗを所定値（例えば１．２ｒｎｍ）以上
確保する必要がある。

このように、従来の光学読取装置にあっては、開口数（
Ｎ、Ａ、）の等しい発光、受光側レンズの光軸を読取点
Ｘの近傍に交差させてこれらの光軸上に夫々の発光、受
光素子を配置した構成と成っていた為に、正反射による
読取エラーを防止する目的で投光スポットαをぼかす構
成にすると分解能が低下して読取確率の低いものであっ
た。

本発明は前記従来技術の課題に鑑み、これを解決すべく
なされたもので、その目的は、正反射光の影響を抑制す
ることはもとより、分解能の設定範囲に自由度を持たせ
ると共に、焦点深度の深い読取確率が高い実用的な光学
読取装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明の光学読取装置は
、媒体を照光する為の光を発光する発光素子と、該発光
素子からの光で照光された前記媒体からの反射光を光電
変換する受光素子と、該受光素子へ前記媒体からの反射
光を収束すると共に、前記受光素子と光軸が同一線上に
設けられた受光側レンズと、該受光側レンズの最大開口
数に対して、最大開口数が大きく設定されて前記発光素
子からの光を前記媒体に収束すると共に、前記受光素子
から前記発光素子側へ離れる方向に偏倚して光軸を設け
られた発光側レンズとを有し、前記発光側レンズによる
前記発光素子からの光の前記媒体の検知面での収束領域
内に、前記受光側レンズの光軸が位置する様に構成され
ていることを特徴とする特 許 〔作用〕 上記手段は、以下の通り作用する。

即ち、発光素子に対して光軸を偏倚させて設けた発光側
レンズで媒体５に正反射光を構成する成分を少なくした
発光素子からの光を効率よく収束させると共に、発光側
レンズの最大開口数ＮＡに対して小さな値の最大開口数
ＮＡで受光素子と光軸が一致した受光側レンズを介して
検出する様に構成されているので、検出位置の変動に対
する検出光量の変動が少なく、分解能の設定範囲が広く
、焦点深度Ｗが深くなり、正反射光での読取エラー率が
極めて低くすることができる。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を第１図乃至第９図に基づいて詳
細に説明する。尚、従来例の第１０図乃至第１９図に基
づいて説明した部分と同−及び同一機能部分については
同−並びに関連する符号を付して詳細な説明を省略する
。

第１図は第１実施例の光学読取装置の要部を示す断面図
、第２図は第１図の動作状態を説明する為の要部断面図
、第３図は第１図及び第３図の読取スポットを示す平面
図、第４図は第３図の離れた位置での検出状態を示す要
部断面図、第５図は第４図の読取スポットを示す平面図
、第６図は第１図のレンズ６の平面形状を示した要部断
面図、第７図（Ａ）及び（Ｂ）並びに（Ｃ）は、投光ス
ボツ（・形状を説明する為の図、第８図は第２実施例の
光学読取装置の要部を示す断面図、第９図は第８図のレ
ンズ６の平面状態を示した要部断面図である。

初めに本発明の第１実施例を第１図乃至第６図に基づい
て説明する。

先ず、構成を説明すると、光学読取装置のケース１の内
部に配設された反射型フォトセンサー１６には、発光及
び受光側レンズ７．８が個別に形成されたレンズ６を保
持固定する為に設けられた断面が小判型で筒状に形成さ
れた枠体９が配設されている。この枠体９のレンズ６と
開口部９ａの間には、メディア５との間で反射光を検出
する為に開けられた透光用の開口部９ａが設けられてい
る。

１に の枠体９の開口部９ａ側には、発光、受光側レンズ７．
８と同種で遮光性を有するプラスチック材で形成された
レンズ６を位置決め固定する為の保持体１７が圧入固定
されている。枠体９の一方の円弧状内周に沿って挿入さ
れた保持体１７には、第６図に示すように、他方の円弧
状内周側に略正方形の欠落部１７ａが設けられており、
この欠落部１７ａが形成する３箇所の端面に、外周を円
形形状に形成した受光側レンズ８が圧入固定されている
。つまり、この受光側レンズ８の円形外周面と保持体１
７の欠落部１７ａの３箇所の端面とが点接触状態で圧入
されている。また発光レンズ７は円弧状外周形状の一部
が直線状に切除されており、その直線状部が前記保持体
１７及び受光側レンズ８に当接されるとともに、発光側
レンズ７の反対側の円弧形状の外周は、枠体９の他方の
円弧状内周と接して発光側レンズ７が圧入固定される様
に成っている。

発光側レンズ７の光軸ａと受光側レンズ８の光軸すとは
、互いに平行に配置されており、受光素子３が受光側レ
ンズ８の光軸すの線上に配置され、発光素子２が発光側
レンズ７の光軸ａに対して受光素子３と反対の方へ偏倚
して配置されている。

この発光側レンズ７は、収差補正が不完全として収差が
生じる非球面レンズ或は球面レンズで構成されている。

そして、少なくともコマ収差を生じてさせる様に配置さ
れた発光側レンズ７は、発光側レンズ７から投光されて
受光側レンズ８を介して受光素子３へ導かれる正反射光
量の比率が低く成る様な構成と成っている。この発光側
レンズ７の開口数ＮＡの最大値は、受光側レンズ８の開
口数ＮＡの最大値に対して比較的大きな値に設定されて
いる。そして、発光素子２からの光を発光側レンズ７で
読取点Ｘが開口部１５に一番近い位置での検知面１０の
収束された透光スポットαは、第３図に示すような受光
素子３側（第３図において下方）が先細りと成った卵型
外同形状であり。

この照らされている範囲内の照度分布が平均化された照
光状態となるように構成されている。この透光スポット
αが投光された時の受光素子３で検知される検知領域β
は、第３図に示すように透光スポットαの内側に全てが
納まる円形外周形状となるように構成されている。この
検知領域βの外周寸法は、読取可能な表示符号の最小間
隔である分解能に大きく関連しており、メディア５の要
求規格を満たすスポット状態となる大きさに設定されて
いる。

次に、上述した第１の実施例の動作を説明すると、発光
素子２と発光側レンズ７の光軸ａが偏倚しているために
、検知面１０に投入される光束は、開口１５から外側に
出た位置でコマ収差を有した集光状態となって検知面１
０に投光スポットαの外周形状で収束されている。この
コマ収差は、発光素子２からの光の照度の分布の高い部
分の軌跡である主光線と発光側レンズ７の光軸ａが角度
を有していて、読取点Ｘからメディア５が所定の距離ま
で離れた場合での投光スポットαの照度の変化率が低く
保つようになっている。この変化率を低く保つ手段とし
ては、球面収差を生じるようにした発光側レンズ７を用
いて、更に照度の変化率を低くできる。また、このよう
なコマ収差と球面収差との双方を有する発光側し・ンズ
７から投光された光束は、読取点Ｘからメディア５が所
定の距離まで離れた場合での投光スポットαの外径の変
化率を低く保て、且つ、照度分布の集中度が分散されて
いて、検知面１０に投光されて正反射光を受光素子３へ
伝達させる確率が極めて低く成る。

投光スポラ１−αとして照射された発光側レンズ７から
の光は検知面１０で反射され、投光スポットαの内側に
ある検知領域β内の反射光が受光側レンズ８を介して受
光素子３で光電変換される。

上述したように発光側レンズ７の開口数ＮＡの最大値に
対して受光側レンズ８の開口数ＮＡの最大値が小さく設
定されているために、検知領域βがら反射されて受光素
子３に伝達される光は、検知面１０との間隔が第２図及
び第３図に示した読取点Ｘから第４図及び第５図に示し
た所定の距離Ｗだけ離れた位置でも投光スポットαの内
側と成って、所望な反射光量が確保される。この受光素
子３へ伝達される光は、投光スポットαの照度分布が分
散化されているために、投光スポットαと検知領域βと
の相対位置関係が範囲内で変化しても同一反射率の検知
面１０を読み取る場合に受光素子３へ伝達される受光光
量の変動が少ない。更に、投光ヌポットαと検知領域β
との相対位置関係は、検知領域βが検知面１０との間隔
が短い第２図及び第３図に示した読取点Ｘで投光スポッ
トαの先細りした側の比較的照度が低い位置にあり、検
知面１０との間隔が所定の距離Ｗだけ離れて来ると第４
図及び第５図に示した投光スポットαの太くなった側の
比較的照度が高い位置−・検知領域βが移動する。この
ように、読取点Ｘから検知面１０の距離が離れて行くに
連れて検知領域βが比較的照度の高い方向へ移動するた
めに、受光素子３−１伝達される光景の変動（照度変化
）が極めて低く抑えられている。この変動が押えられた
光景を反射する範囲である検知領域βの大きさは、発光
側レンズ７の開口数ＮＡの最大値に対して受光側レンズ
８の開口数ＮＡの最大値が小さく設定されているために
、検知面１０との間隔が短い第２図及び第３図に示した
読取点Ｘの位置から検知面１０との間隔が第４図及び第
５図に示した所定の距離Ｗだけ離れて来ると、投光スポ
ットαが広がる度合に対し、て検知領域βが広がる度合
が低いので、分解能の低下が少なく、上述した照度変化
の少ないことと相乗して焦点深度Ｗが深く成る。

発光素子２と端子１３０間には、第１図及び第７図（Ａ
）に示す様に通電性で遮光性の導電体１８がワイヤポン
ディングされており、仮に球面及びコマ収差の無い状態
の発光側レンズ７で発光素子２からの光を検知面１０に
収束させた場合には、第７図（Ｂ）に実線で示す様にそ
の投光スポットαの一部がワイヤボンディングによって
遮光され、この遮光形状に相当する部分の照度が極めて
低い影部分１９として生じてしまう。このために、影部
分１９と第７図（Ｂ）に破線で示した検知領域βとの重
なり状態が、メディア５との距離の変動等で変化すると
ともに、この重なり状態が投光スポットαと相対的？、
こ移動して、検知領域βの照度が急激に変動して安定な
読取動作が保障できない不所望状態が発生する。然し、
本実施例に於ては、発光側レンズ７に、球面収差とコマ
収差或はコマ収差が生じる構成であることから、投光ス
ポットαが第７図（Ｃ）に実線で示す様に結像形状がぼ
やけることになり、第７図（Ｃ）に破線で示した検知領
域βが投光スポットαと相対的に移動してもその影部分
の欠落形状が狭いので交差しなく成っている。加えて、
投光スポットα内の位置による照度の変化が比較的に小
さく抑制されており、検知領域βの重なり位置の変化に
よる受光素子３への伝達光量の変化が極めて少なくなる
ことから安定した読取りが行なわれる。

また、本実施例に於て、非球面補正して球面収差を減少
させた受光側レンズ８は、検知領域βの大きさに従った
分解能を向上させる。

また、受光側レンズ８と受光素子３との間に所望形状の
透光穴を有する遮光性材料から成る絞りを配置すること
は、分解能を更に向上させることを可能とする。この絞
りの配置は、発光素子２の発光面積に対して広い受光領
域を有する受光素子３の受光側レンズ８の光軸線上位置
に配置して対向させることで実質上のコマ収差を補正す
ることに成り、更に分解能を向上することが可能となる
。

なお、説明したレンズ６と保持体１７の構成を組立性及
び品質安定性の改善するために、第６図に示した枠体９
とレンズ７と保持体１７の間の２箇所の空間７ａと、レ
ンズ７とレンズ８と保持体１７の間の４箇所の空間８ａ
とを、レンズ７．８と同一材料で一体成形して発光、受
光素子２．３側と外部との継続空間を遮断して防塵構造
にして、６箇所の空間７ａと空間８ａに充填された透光
性プラスチック材を介して漏洩する光を遮断する遮光部
材を配置することも可能である。また１、従来例と同様
に保持体１７をレンズ６と一体成形して構成することも
同様である。

次に、本発明の第２実施例を第８図及び第９図に基づい
て詳細に説明する。尚、従来例及び第１実施例で説明し
た部分と同−並びに同一機能部分に付いては同一符号を
付して詳細な説明を省略する。

先ず、構成を説明すると、反射型フォトセンサー１６の
枠体９は、円筒状の外周と成っており、この円筒内周に
レンズ６と保持体１７とが圧入固定されている。レンズ
６には、発光側レンズ７と、この光軸ａと平行な光軸す
を有する受光側レンズ８が一体成形されており、大きな
面積を有した発光側レンズ７の外周と接しない円筒状枠
体９の軸心とほぼ光軸すが一致する位置に曲率の異なる
円形外周の受光側レンズ８が構成されている。この一体
成形されたレンズ６の外周は、枠体９の内周とほぼ同一
形状にされた円弧部と、発光素子２側を大きく受光素子
８側を小さく欠落した直線形状部とからなっている。こ
の２箇所の独立した欠落部分と枠体９の内周との空間は
、遮光性の保持体１７が圧入固定されて、外部から発光
、受光素子２．３側へ埃等の侵入を防止する密閉構造と
なっている。

この発光側レンズ７の内側に受光側レンズ８を形成した
レンズ６は、成形加工での金型形状が比較的に簡単な構
造と成り、取扱い上も容易になる。

そして、発光側レンズ８の光軸すの位置は、容易にケー
ス１及び枠体９並びに開口１５の各軸芯の位置と近付け
ることが可能であるために、光学読取装置を小型化する
のに都合が良い。

また、第２の実施例においても、第１図〜第７図に基づ
いて説明した第１実施例と同様の作用。

効果を生じる。

また、第２実施例に於て、保持体１７をレンズ６と一体
的に構成することも前述した様に可能である。

尚、上述した各実施例の光学読取装置は、光学表示され
たバーコードを読み取るものとしで説明したが、本発明
がこれに限らず反射光量の変化を検出する光学式反射型
位置センサー、ペーパーエツジセンサー、イメージスキ
ャナー等々の別の用途に適用可能なことはいうまでもな
い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、発光側及び受光
側レンズの光軸を平行に配置して、発光側レンズと発光
素子をコマ収差が発生する配置にすると共に、発光側レ
ンズの開口数ＮＡより受光側レンズの開口数ＮＡを小さ
くしであるので、投光スポットの照度分布状態とこれを
検知する検知領域との間に検知面との距離の変動があっ
ても受光素子へ伝達される光量を安定化すると共に正反
射光成分の比率が少ない投光条件を形成する様に構成さ
れることになることから、検知面との角度及び距離の変
化に対して読取エラーの発生頻度が少なくなり、媒体か
ら受光素子の距離を長くすること無く焦点深度を深く設
定できて、分解能の設定範囲が広くすることができる。

ためのもので、第１図は第１実施例の光学読取装置の要
部を示す断面図、第２図は第１図の動作状態を説明する
為の要部断面図、第３図は第１図及び第２図の読取スポ
ットを示す平面図、第４図は第３図の離れた位置での検
出状態を示す要部断面図、第５図は第４図の読取スポッ
トを示す平面図、第６図は第１図のレンズ６の平面形状
を示した要部所面図、第７図（Ａ）及び（Ｂ）並びに（
Ｃ）は、投光スポット形状を説明する為の図、第８図は
第２実施例の光学読取装置の要部を示す断面図、第９図
は第２図のレンズ６の平面状態を示した要部断面図、第
１０図乃至第１９図は従来例を説明するためのもので、
第１０図は従来の光学読取装置の構成を示す断面図、第
１１図は第１０図の検出状態を示す要部断面図、第１２
図は第１１図の読取スポットを示す説明図、第１３図は
第１１図の離れた位置での検出状態を示す要部断面図、
第１４図は第１３図の読取スポットを示す説明図、第１
５図は第１０図のレンズ６の要部を示す平面図、第１６
図（Ａ）及び（Ｂ）はメディアに記録された符号を示す
バーコードの平面図及びこのバーコードの理想的な検出
信号状態を示す波形図、第１７図は第１６図のバーの表
示状態を示す断面図、第１８図は第１６図のスペースの
表示状態を示す断面図、第１９図は不所望状態の検出信
号を示す波形図である。

図に於て、２は発光素子、３は受光素子、７は受光側レ
ンズ、８は発光側レンズ、１０は検知面、ａ、ｂはレン
ズの光軸、αは投光スポット、βは検知領域、を夫々示
している。

０ｌ−１−１ ＼ 第４図 第７図 （Ａ） （Ｂ） 第８図 （Ｃ） 第１１図 第１２図 第１３図 第１５図 第１６図 （Ａ） 第１７図 第１８図 （Ｂ） 第１９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 媒体を照光する為の光を発光する発光素子と、該発光素
   子からの光で照光された前記媒体からの反射光を光電変
   換する受光素子と、該受光素子へ前記媒体からの反射光
   を収束すると共に、前記受光素子と光軸が同一線上に設
   けられた受光側レンズと、該受光側レンズの最大開口数
   に対して、最大開口数が大きく設定されて前記発光素子
   からの光を前記媒体に収束すると共に、前記受光素子か
   ら前記発光素子側へ離れる方向に偏倚して光軸を設けら
   れた発光側レンズとを有し、前記発光側レンズによる前
   記発光素子からの光の前記媒体の検知面での収束領域内
   に、前記受光側レンズの光軸が位置する様に構成されて
   いることを特徴とする光学読取装置。