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公開番号2025068276
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-28
出願番号2023178063
出願日2023-10-16
発明の名称光学的情報読取装置及び光学的情報読取装置の製造方法
出願人株式会社デンソーウェーブ
代理人個人,個人
主分類G02B 7/02 20210101AFI20250421BHJP(光学)
要約【課題】部品公差や組付位置公差などに起因する光学系のずれを容易に抑制可能な構成を提供する。
【解決手段】エリアセンサ23が固定されるホルダ50に組み付けられるレンズ保持部60には、結像レンズ25の光軸L及び受光面23aの長手方向(水平方向)の双方に沿う基準平面に対して平行になる基準面としてつば下面63が設けられる。そして、ホルダ50には、結像レンズ25を介した光がエリアセンサ23に結像するようにレンズ保持部60を組み付けたときにつば下面63が面接触する案内面として底面54が設けられ、この底面54は、レンズ保持部60を受光面23aの長手方向(水平方向)に沿って移動させたときにつば下面63に対して摺接するように形成される。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
読取口を介して入射する情報コードからの反射光が結像レンズを介して受光面にて受光されるエリアセンサを備え、前記エリアセンサから出力される信号に基づいて前記情報コードを光学的に読み取る光学的情報読取装置であって、
前記エリアセンサが固定されるホルダと、
前記結像レンズを保持した状態で前記ホルダに組み付けられるレンズ保持部と、
を備え、
前記レンズ保持部には、前記結像レンズの光軸及び前記受光面の長手方向の双方に沿う基準平面に対して平行になる基準面が設けられ、
前記ホルダには、前記結像レンズを介した光が前記エリアセンサに結像するように前記レンズ保持部を組み付けたときに前記基準面が面接触する案内面が設けられ、
前記案内面は、前記レンズ保持部を前記受光面の長手方向に沿って移動させたときに前記基準面に対して摺接するように形成されることを特徴とする光学的情報読取装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記案内面は、前記レンズ保持部を前記基準平面に沿って移動させたときに前記基準面に対して摺接するように形成されることを特徴とする請求項１に記載の光学的情報読取装置。
【請求項３】
前記レンズ保持部は、つば部を有し、
前記つば部は、結像レンズ側となる平面の少なくとも一部が前記基準面として機能し、
前記ホルダは、前記組み付け時に前記レンズ保持部のうち前記つば部よりも結像レンズ側となる部分が開口を介して収容されるように形成され、前記開口が設けられる平面の少なくとも一部が前記案内面として機能することを特徴とする請求項１に記載の光学的情報読取装置。
【請求項４】
前記つば部は、前記摺接時に前記結像レンズ側となる平面にて前記開口を覆うように形成されることを特徴とする請求項３に記載の光学的情報読取装置。
【請求項５】
前記レンズ保持部には、当該レンズ保持部を前記受光面の長手方向に沿って移動させるためのアームが係合する一対の係合穴が設けられ、
前記一対の係合穴は、前記基準平面に直交する方向から見て、一方の係合穴と他方の係合穴との間の中点位置が前記結像レンズの入射瞳に一致するように配置されることを特徴とする請求項１に記載の光学的情報読取装置。
【請求項６】
前記エリアセンサ及び前記結像レンズにより得られる撮像視野に向けてマーカ光を照射するマーカ光照射部を備え、
前記マーカ光照射部は、前記ホルダに固定されることを特徴とする請求項１に記載の光学的情報読取装置。
【請求項７】
請求項１～５のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置の製造方法であって、
前記結像レンズが保持された前記レンズ保持部を、前記エリアセンサが固定された前記ホルダに対して前記基準面が前記案内面に面接触するように組み付ける工程と、
前記受光面の長手方向に沿って移動可能なアームを前記レンズ保持部に組み付ける工程と、
前記基準面が前記案内面に摺接するように前記アームを前記受光面の長手方向に移動させながら前記エリアセンサ及び前記結像レンズにより得られる撮像視野の中心と調整用の基準点とのずれ量を順次測定する工程と、
前記ずれ量が最も小さくなる位置で前記アームが組み付けられた状態の前記レンズ保持部を前記ホルダに固定する工程と、
前記アームを前記レンズ保持部から取り外す工程と、
を備えることを特徴とする光学的情報読取装置の製造方法。
【請求項８】
請求項６に記載の光学的情報読取装置の製造方法であって、
前記結像レンズが保持された前記レンズ保持部を、前記エリアセンサが固定された前記ホルダに対して前記基準面が前記案内面に面接触するように組み付ける工程と、
前記受光面の長手方向に沿って移動可能なアームを前記レンズ保持部に組み付ける工程と、
前記基準面が前記案内面に摺接するように前記アームを受光面の長手方向に沿う方向に移動させながら前記エリアセンサ及び前記結像レンズにより得られる撮像視野と前記マーカ光照射部から照射されるマーカ光の照射範囲とのずれ量を順次測定する工程と、
前記ずれ量が最も小さくなる位置で前記アームが組み付けられた状態の前記レンズ保持部を前記ホルダに固定する工程と、
前記アームを前記レンズ保持部から取り外す工程と、
を備えることを特徴とする光学的情報読取装置の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーコードなどの情報コードを光学的に読み取る光学的情報読取装置及びその製造方法に関するものである。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、ＱＲコード（登録商標）などの二次元コードの普及に応じて、小売店、コンビニエンスストア等でも、クーポンなどに付された二次元コードを読み取るニーズが高まってきている。このため、一次元コード読取専用のラインセンサに代えて、二次元コードも読み取り可能なエリアセンサが採用される読取装置の導入が増加すると予想される。その一方で、依然としてバーコードを読み取るニーズもあり、二次元コードを読み取り可能な装置であってもバーコードを読み取り可能であることが求められる。
【０００３】
特に、記録される情報量が多いために幅が広くなるバーコードのタッチ読み（バーコードに読取口を接触させる読取操作）を想定すると、エリアセンサの受光面の長手方向を読取口の長手方向に合わせつつ、読取口を介して受光される開口領域をエリアセンサの撮像視野に含める必要がある。その一方で、結像レンズ及びエリアセンサ等の光学部品の部品公差や組付位置公差などが重なると、読取口に対して撮像視野がずれてしまい、そのずれ量も読取装置によって異なってしまう。ずれ量を許容するためにより広い撮像視野のエリアセンサを採用することもできるが、高額なエリアセンサを採用することになり、読取装置の製造コストが増大してしまうという問題がある。
【０００４】
部品公差や組付位置公差などに起因する光学系のずれを抑制するための技術として、例えば、下記特許文献１に開示される画像読取装置の光学調整機構が知られている。この光学調整機構では、結像レンズの光軸方向に延びる支持部材の先端にイメージセンサ（エリアセンサ）のセンサ基板を装着して、イメージセンサが固定される支持部材の固定位置を、光軸方向位置調整手段にて光軸方向に微小移動させるとともに面方向位置調整手段にて受光面と平行に微小移動させことで、画像読取装置のピント及び光軸を調整するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第２８８６０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した光学調整機構では、光軸方向の調整を光軸方向位置調整手段にて実施するとともに受光面と平行になる方向の調整を面方向位置調整手段にて実施するため、製造工程では、光軸方向位置調整用の装置と面方向位置調整用の装置をそれぞれが必要となる。このため、工程数が増えるだけでなく、製造関連装置も大がかりとなるため、読取装置の低コスト化が困難になるという問題がある。このような問題は、結像レンズとエリアセンサとのずれ抑制に限らず、マーカ光など他の光学系のずれ抑制についても同様に生じる。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、部品公差や組付位置公差などに起因する光学系のずれを容易に抑制可能な構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、
読取口（１３）を介して入射する情報コードからの反射光が結像レンズ（２５）を介して受光面（２３ａ）にて受光されるエリアセンサ（２３）を備え、前記エリアセンサから出力される信号に基づいて前記情報コードを光学的に読み取る光学的情報読取装置（１０）であって、
前記エリアセンサが固定されるホルダ（５０）と、
前記結像レンズを保持した状態で前記ホルダに組み付けられるレンズ保持部（６０）と、
を備え、
前記レンズ保持部には、前記結像レンズの光軸（Ｌ）及び前記受光面の長手方向の双方に沿う基準平面に対して平行になる基準面（６３）が設けられ、
前記ホルダには、前記結像レンズを介した光が前記エリアセンサに結像するように前記レンズ保持部を組み付けたときに前記基準面が面接触する案内面（５４）が設けられ、
前記案内面は、前記レンズ保持部を前記受光面の長手方向に沿って移動させたときに前記基準面に対して摺接するように形成されることを特徴とする。
なお、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、エリアセンサが固定されるホルダに組み付けられるレンズ保持部には、結像レンズの光軸及び受光面の長手方向（以下、単に、水平方向ともいう）の双方に沿う基準平面に対して平行になる基準面が設けられる。そして、ホルダには、結像レンズを介した光がエリアセンサに結像するようにレンズ保持部を組み付けたときに基準面が面接触する案内面が設けられ、この案内面は、レンズ保持部を受光面の長手方向（水平方向）に沿って移動させたときに基準面に対して摺接するように形成される。
【００１０】
これにより、基準面が案内面に対して面接触した状態でレンズ保持部をホルダに対して水平方向に沿うように移動させると、基準面と案内面とが摺接するため、エリアセンサに対する結像レンズの水平方向での相対位置を、容易かつ正確に調整することができる。したがって、部品公差や組付位置公差などに起因する水平方向での光学系のずれを簡素な治具等にて容易に抑制可能な光学調整機構を実現することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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