JPH087767B2 - 光学読取装置 - Google Patents

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図の読取スポツトを示す説明図、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
図の読取スポツトを示す説明図、第15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
デイ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側の表面にLEDで構
成された発光素子２とフオ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とワイヤボンデイングされ
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オトセンサ（フオ
トリフレクタ）16が構成されている。この反射型フオト
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つており、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ツク材
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イア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側の端面は、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は、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10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ｂ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、円形に成つている受光素子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b3の間である。この開口絞りの
角度b2からb3の内、光軸ｂと交わる最大の角度b2と受光
側レンズ８の光軸ｂ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１と
から、第１式に示す関数で決定される。

Sin^-1（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.;Numerical Aperture）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.＝Sin・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。

Sin^-1・（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15
に介してメデイア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15及び反射形フ
オトセンサ16の夫々に共通な一点鎖線で示した軸心Ｏ
と、メデイア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
ばらつきを持つ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
束されてメデイア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、メデイア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つて得
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、反射形フオトセン
サ16の軸心Ｏ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Ｏ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）
に示す如く、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図に拡大断面図で示すスペース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Ｏ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b1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つてしまう部分
が発生して出力電圧波形が乱れて幅の判定を誤つて行な
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での投光スポツ
トがぼやけて所望な反射光量が得られなく成つてしまう
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イア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10での発光
素子２からの光の投光スポツトαと受光素子３で受光さ
れる検知領域βとは、第12図に示す投光スポツトαと検
知領域βとが同心円上に重なつた状態から第14図に示す
投光スポツト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ｂ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称なずれであるコマ収差の発生が極
めて小さく成つ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
た投光スポツトαが検知領域βからはみ出して来ると共
に投光スポツト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、投光スポツト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つ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、メデイア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
つて、光学読取装置では、操作性を確保するためには、
読取点Ｘから離れて行つ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1.2mm）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つては、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つていた為に、正反射によ
る読取エラーを防止する目的で投光スポツト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
つた。

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、該受光素子が光軸と同一直線上
になる様に配置され、前記受光素子へ前記媒体からの反
射光を収束する受光側レンズと、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、前記媒体
上で前記受光側レンズの光軸と交差しないような略平行
な光軸を有する発光側レンズとを有し、前記発光素子が
前記発光側レンズの光軸を挾んで前記受光素子から遠ざ
かる方向に偏倚して配置されると共に、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。

〔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一及び同一機能部分については同
一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図の読取スポツトを示す平
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図の読取スポツトを示す平面
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
スポツ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オトセンサー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、メデイア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。こ
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ツク材で形成されたレン
ズ６で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つて挿入された保
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1
7a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17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つている。

発光側レンズ７の光軸ａと受光側レンズ８の光軸ｂ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ｂ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
成つている。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の収束された投光スポツト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
細りと成つた卵型外周形状であり、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。この投光スポツト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
うに投光スポツト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、メデイア５の要求規格を満たすスポ
ツ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つて検知面10に
投光スポツト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からメデイア５が所定の距離まで離
れた場合での投光スポツトαの照度の変化率が低く保つ
ようになつている。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レンズ７か
ら投光された光束は、読取点Ｘからメデイア５が所定の
距離まで離れた場合での投光スポツト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。

投光スポツト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、投光スポツト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
か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
投光スポツトαの内側と成つて、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、投光スポツ
トαの照度分布が分散化されているために、投光スポツ
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、投光スポツ
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で投光スポツト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ツトαの太
くなつた側の比較的照度が高い位置へ検知領域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へ伝達される光量の変動（照
度変化）が極めて低く抑えられている。この変動が押え
られた光量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
ツト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13の間には、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がワイヤボ
ンデイングされており、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
の投光スポツトαの一部がワイヤボンデイングによつて
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、メデイア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ツトαと相対的に移動し
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、投光スポツト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
光スポツト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つている。加えて、投光スポ
ツト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の大きさに従つ
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ツク材を
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、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
した部分と同一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、反射型フオトセンサー16の
枠体９は、円筒状の外周と成つており、この円周内周に
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ｂ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ｂ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つている。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つて
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ｂ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て説明したが、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
キヤ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
してあるので、投光スポツ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つて
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。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第９図は本発明の実施例を説明するためのも
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図の読取スポツトを示
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図の読取スポツトを示す
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、
投光スポツ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
ツトを示す説明図、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図の読取スポツ
トを示す説明図、第15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）はメデイアに記録さ
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は投光スポツト、βは検知領域、を夫々示して
いる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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、 該受光素子が光軸と同一直線上になる様に配置され、前
   記受光素子へ前記媒体からの反射光を収束する受光側レ
   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、前記媒体上で前記受光側レンズの光軸と交
   差しないような略平行な光軸を有する発光側レンズとを
   有し、 前記発光素子が前記発光側レンズの光軸を挾んで前記受
   光素子から遠ざかる方向に偏倚して配置されると共に、
   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。