(57)【要約】【課題】横長の照明光を照射しうる光学的情報読取装置において、所望のエリアに高い照度で照明光を効率的に照射することができ、且つ照射エリアの境界部のぼやけを効果的に抑制しうる構成を提供する。【解決手段】光学的情報読取装置１の照明光学系２０には、光を上下方向に絞るスリット２２と、その光を上下方向に集光し、且つ横方向に拡散させるレンズ２３とが設けられている。また、レンズ２３には、凸レンズ２３ａ〜２３ｐが幅方向に並んで配され、一端部側の凸レンズ２３ｐを通る光が、照射領域ＡＲにおいて幅方向境界側に照射され、一端部から離れた側（例えば、凸レンズ２３ａ）を通る光が、幅方向中央側に照射される構成をなしている。更に、凸レンズ２３ａ〜２３ｐは、幅方向のピッチがそれぞれ異なっており、一端部側の拡散範囲が、当該一端部から離れた側の拡散範囲よりも狭く設定されている。【選択図】図５
2010181938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的情報に向けて照明光を照射する照明光源と、前記照明光源からの前記照明光を、所定の幅方向と直交する上下方向において絞った横長の光に変換する変換手段と、前記変換手段によって変換された光を、前記幅方向に拡散させ且つ前記上下方向に集光するレンズ手段と、を備えた照明光学系と、
前記照明光学系により前記光学的情報に対して前記照明光が照射されたときに、前記光学的情報からの反射光を受光する受光手段と、
前記受光手段による受光結果に基づいて、前記光学的情報を読み取る読取手段と、
を備えた光学的情報読取装置であって、
前記レンズ手段は、
前記上下方向及び前記幅方向と直交する前後方向に凸となる複数の凸レンズを備え、且つ各凸レンズが前記幅方向に並んで配置され、
前記幅方向における特定位置側の前記凸レンズを通って出射される光が、前記照明光の照射領域において前記幅方向の境界側に照射され、前記特定位置から離れた側の前記凸レンズを通って出射される光が、前記照射領域において前記幅方向の中央側に照射される構成をなしており、
複数の前記凸レンズは、前記幅方向のピッチがそれぞれ異なるように構成されており、
前記特定位置側の前記凸レンズにおける前記幅方向の拡散範囲が、前記特定位置から離れた側の前記凸レンズにおける前記幅方向の拡散範囲よりも狭く設定されていることを特徴とする光学的情報読取装置。
【請求項２】
前記レンズ手段は、各凸レンズにおける前記前後方向に凸となる湾曲の曲率半径がそれぞれ同一とされてい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】
前記レンズ手段は、
前記幅方向の一端部の前記凸レンズを通る光が、前記照射領域において前記幅方向の境界側に照射され、
前記幅方向の前記一端部から離れるにつれ、前記凸レンズを通って出射される光が、前記照射領域において前記幅方向の中央側に照射される構成をなし、
前記幅方向において前記一端部に近づくにつれ、前記凸レンズにおける前記幅方向の拡散範囲が狭くなるように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学的情報読取装置。
【請求項４】
前記照明光学系は、少なくとも２つ設けられ、一方の前記照明光学系からの前記照射領域と、他方の前記照明光学系からの前記照射領域とが重なる構成をなしており、
前記受光手段は、２つの前記照明光学系の間を通る前記反射光を受光する構成をなしており、
各照明光学系における各レンズ手段は、前記幅方向において、前記受光手段が配置される側の端部を前記一端部とし、当該一端部に近づくにつれ、前記凸レンズのピッチが小さくなるように構成されており、
一のレンズ手段の前記一端部から出射される前記照明光が、当該一のレンズ手段の前記照射領域における前記幅方向片方の境界側に照射され、他のレンズ手段の前記一端部から出射される前記照明光が、当該他のレンズ手段の前記照射領域における前記幅方向もう片方の境界側に照射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】
前記レンズ手段の前記一端部には、前記照明光の一部を集光してマーカ光を発生させるマーカ光発生部が設けられており、
前記照射領域における前記幅方向の境界領域に、前記マーカ光が照射されることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の光学的情報読取装置。
【請求項６】
前記照明光源と前記変換手段との間に、前記照明光源からの前記照明光を前記上下方向において集光する集光レンズが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置。
【請求項７】
前記レンズ手段は、前記照明光源からの前記照明光が入射する側の面が平滑面とされており、当該レンズ手段を通った前記照明光が出射される側の面が、各凸レンズごとに凸となる凹凸面とされていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的情報読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バーコードリーダ等の光学的情報読取装置の分野では、読取口付近であっても、或いは読取口からある程度離れた位置であっても、照度の高い照明光を照射しうる構成が望まれており、そのような構成としては、例えば特許文献１、２のようなものが提供されている。特許文献１や２では、照明用のＬＥＤの前方に蒲鉾状の集光レンズが設けられており、当該集光レンズにより、照明光源からの照明光を上下方向に集光すると共に当該上下方向と直交する幅方向に拡散させ、適度な照度分布となる横長の光を出射している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２６６６２１公報
【特許文献２】特許２６９０１２５号公報
【特許文献３】特開２００６−３３０９８７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のように集光レンズによって横長の照明光を構成する場合、照明光のぼやけが問題となる。即ち、一般的に拡散レンズによって横方向に拡散する場合、必要な視野において適切な照度を確保しようとした場合、図１０のように視野範囲外にもある程度照明光が広がり、これが必要な視野範囲の照明がぼやけてしてしまうという問題がある。このように照明のぼやけが生じてしまうと、ユーザが情報コードの適切な位置に照明光を当てにくくなってしまうという問題がある。
【０００５】
また、このようなぼやけは、図１０のように、読取対象における照明光が照射されるエリア（照射エリア）の上下方向においても、また横方向においても生じるため、両方向のぼやけを良好に解消しうる構成が望まれる。
【０００６】
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、読取対象に対して横長の照明光を照射しうる光学的情報読取装置において、所望のエリアに高い照度で照明光を効率的に照射することができ、且つ照射エリアの境界部のぼやけを効果的に抑制しうる構成を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、光学的情報に向けて照明光を照射する照明光源と、前記照明光源からの前記照明光を、所定の幅方向と直交する上下方向において絞った横長の光に変換する変換手段と、前記変換手段によって変換された光を、前記幅方向に拡散させ且つ前記上下方向に集光するレンズ手段と、を備えた照明光学系と、前記照明光学系により前記光学的情報に対して前記照明光が照射されたときに、前記光学的情報からの反射光を受光する受光手段と、前記受光手段による受光結果に基づいて、前記光学的情報を読み取る読取手段と、を備えた光学的情報読取装置として構成されている。
更に、前記レンズ手段は、前記上下方向及び前記幅方向と直交する前後方向に凸となる複数の凸レンズを備え、且つ各凸レンズが前記幅方向に並んで配置され、前記幅方向における特定位置側の前記凸レンズを通って出射される光が、前記照明光の照射領域において前記幅方向の境界側に照射され、前記特定位置から離れた側の前記凸レンズを通って出射される光が、前記照射領域において前記幅方向の中央側に照射される構成をなしている。
また、複数の前記凸レンズは、前記幅方向のピッチがそれぞれ異なるように構成されており、前記特定位置側の前記凸レンズにおける前記幅方向の拡散範囲が、前記特定位置から離れた側の前記凸レンズにおける前記幅方向の拡散範囲よりも狭く設定されている。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の光学的情報読取装置において、前記レンズ手段の各凸レンズにおける前記前後方向に凸となる湾曲の曲率半径が、それぞれ同一とされていることを特徴としている。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の光学的情報読取装置において、前記レンズ手段は、前記幅方向の一端部の前記凸レンズを通る光が、前記照射領域において前記幅方向の境界側に照射され、前記幅方向の前記一端部から離れるにつれ、前記凸レンズを通って出射される光が、前記照射領域において前記幅方向の中央側に照射される構成をなし、更に、前記幅方向において前記一端部に近づくにつれ、前記凸レンズにおける前記幅方向の拡散範囲が狭くなるように構成されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３に記載の光学的情報読取装置において、前記照明光学系が少なくとも２つ設けられ、一方の前記照明光学系からの前記照射領域と、他方の前記照明光学系からの前記照射領域とが重なる構成をなしており、それら２つの前記照明光学系の間を通る前記反射光を前記受光手段が受光する構成をなしている。また、各照明光学系における各レンズ手段は、前記幅方向において、前記受光手段が配置される側の端部を前記一端部とし、当該一端部に近づくにつれ、前記凸レンズのピッチが小さくなるように構成されている。更に、一のレンズ手段の前記一端部から出射される前記照明光が、当該一のレンズ手段の前記照射領域における前記幅方向片方の境界側に照射され、他のレンズ手段の前記一端部から出射される前記照明光が、当該他のレンズ手段の前記照射領域における前記幅方向もう片方の境界側に照射されるように構成されている。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項３又は請求項４に記載の光学的情報読取装置において、前記レンズ手段の前記一端部に、前記照明光の一部を集光してマーカ光を発生させるマーカ光発生部が設けられ、前記照射領域における前記幅方向の境界領域に、前記マーカ光が照射されることを特徴としている。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置において、前記照明光源と前記変換手段との間に、前記照明光源からの前記照明光を前記上下方向において集光して平行光とする集光レンズが設けられていることを特徴としている。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置において、前記レンズ手段における前記照明光源からの前記照明光が入射する側の面が、平滑面とされており、当該レンズ手段を通った前記照明光が出射される側の面が、各凸レンズごとに凸となる凹凸面とされていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明では、照明光源からの照明光が、上下方向を絞った横長の光に変換され、その変換された光が、幅方向に拡散されると共に上下方向に集光されて読取対象に照射される。このようにすると、上下方向については、まず変換手段によって照明光が絞られ、その絞られた照明光が更にレンズ手段によって集光されて出射されることとなる。従って、上下方向のぼやけを効果的に抑えることができ、特に、高さの低い情報コードなどに対して照明光を当てやすくすることができる。
また、レンズ手段は、前後方向（幅方向及び上下方向と直交する方向）に凸となる凸レンズが幅方向に複数並んだ構成をなしており、幅方向における特定位置側の凸レンズを通って出射される光が、照明光の照射領域において幅方向境界側に照射され、特定位置から離れた側の凸レンズを通って出射される光が、照射領域において幅方向中央側に照射される構成をなしている。このようにすると、特定位置側を通る照明光を照射領域境界側に向かわせ、特定位置から離れた側を通る光を照射領域中央側に向かわせることができる。
更に、複数の凸レンズは、幅方向のピッチがそれぞれ異なるように構成され、特定位置側の凸レンズにおける幅方向の拡散範囲が、特定位置から離れた側の凸レンズにおける幅方向の拡散範囲よりも狭く設定されている。このようにすると、特定位置側のピッチの小さい凸レンズから、拡散範囲の狭い光が出射され、これが照射領域境界側に照射されることとなるため、照明光が読取対象に照らされてなる照射エリアにおいて幅方向境界部のぼやけを効果的に低減できる。また、照射エリアの境界側を照らす当該照明光（特定位置側からの照明光）は拡散範囲が抑えられているため、必要以上に幅方向に拡がらず、照明光をより効率的に利用できる。
一方、照射領域の幅方向中央側については、特定位置から離れた側のピッチの大きい凸レンズから、拡散範囲の広い照明光が照射されるようになっている。従って、前記照射エリアの幅方向中央領域については、各凸レンズから広い範囲で満遍なく良好に照明光が照射される。また、ピッチの大きい凸レンズからの拡散範囲の大きい照明光が幅方向中央側に照射されるため、拡散範囲の大きな照明光についても幅方向外側に外れにくくなり、この点でも、境界部のぼやけ低減、及び照明光の効率的利用が図られる。
【００１５】
請求項２の発明は、レンズ手段の各凸レンズにおける前後方向に凸となる湾曲の曲率半径が、それぞれ同一とされている。このようにすると、特定位置側においてピッチを小さくしつつ拡散範囲を狭く設定し、特定位置とは離れた側においてピッチを大きくしつつ拡散範囲を広く設定しうる構成を、複雑な設計、加工を用いずに、且つより良好に実現できる。
【００１６】
請求項３の発明は、レンズ手段における幅方向一端部の凸レンズを通る光が、照射領域において幅方向の境界側に照射され、当該一端部から離れるにつれ、凸レンズを通って出射される光が、照射領域において幅方向の中央側に照射される構成をなしている。そして、幅方向において前記一端部に近づくにつれ、凸レンズにおける幅方向の拡散範囲が狭くなるように構成されている。このようにすると、照射エリアをぼやけの少ない明瞭な表示構成としつつ、全体的な照度のむらを効果的に抑えることができる。
【００１７】
請求項４の発明は、照明光学系が少なくとも２つ設けられ、一方の照明光学系からの照射領域と、他方の照明光学系からの照射領域とが重なるように構成されており、それら２つの照明光学系の間を通る反射光を受光手段が受光する構成をなしている。また、各照明光学系における各レンズ手段は、幅方向において、受光手段が配置される側の端部を一端部とし、当該一端部に近づくにつれ、凸レンズのピッチが小さくなるように構成されている。このようにすると、複数の照明光学系により、照明光の照度を高めつつ効率的に照射することができ、かつ読取対象からの反射光を良好に受光することができる。。
更に、一のレンズ手段の一端部から出射される照明光が、当該一のレンズ手段の照射領域において、幅方向片方の境界側に照射され、他のレンズ手段の一端部から出射される照明光が、当該他のレンズ手段の照射領域において、幅方向もう片方の境界側に照射されるように構成されている。このようにすると、読取対象の照射エリアにおいて、両境界部ともぼやけを抑えて明瞭化を図ることができ、中央側については照度むらを抑えつつ全体的に照度を高めることができる。
【００１８】
請求項５の発明は、レンズ手段の一端部に、照明光の一部を集光してマーカ光を発生させるマーカ光発生部が設けられ、照射領域における幅方向の境界領域に、マーカ光が照射されるようになっている。このようにすると、レンズ手段の一部をマーカ光発生手段として兼用できるため、マーカ光発生手段を別途設ける構成と比較して、部品点数や製造コストを抑えやすくなる。また、マーカ光が照射領域の境界領域に照射されるため、読取対象に照明光が照らされてなる照射エリアにおいて、境界部がより明瞭となり、ユーザが光学的情報に対して照明光をより適切に当てやすくなる。
【００１９】
請求項６の発明は、照明光源と変換手段との間に、照明光源からの照明光を上下方向において集光して平行光とする集光レンズが設けられている。このようにすると、照明光の上下方向の拡がりをより一層抑えることができ、上下方向に関して、照明光をより効率的に利用できる。
【００２０】
請求項７の発明は、レンズ手段における照明光源からの照明光が入射する側の面が、平滑面とされており、当該レンズ手段を通った照明光が出射される側の面が、各凸レンズごとに凸となる凹凸面とされている。このようにすると、レンズ手段において、照明光が入射する側の面を、複雑な加工を要することなく簡易に形成できる。また、各凸レンズに入射する入射角のばらつきを抑えることができるため、適切な拡散範囲を得るための各凸レンズの設計を行いやすく、部品全体として加工コストを効果的に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光学的情報読取装置の電気的構成を例示するブロック図である。
【図２】図２は、図１の光学的情報読取装置に用いられる照明光学系を概念的に説明する説明図である。
【図３】図３（ａ）は、スリットを前方側から見た図であり、図３（ｂ）は、レンズを前方側から見た図である。図３（ｃ）は、図３（ｂ）のレンズを上下方向と直交する方向に切断した断面図である。
【図４】図４上図は、図３（ｂ）のレンズ及び当該レンズから照射される照射光の照射エリアを概念的に説明する説明図であり、図４下図は、幅方向一端部側及び幅方向他端部側のそれぞれの拡散の様子を説明する説明図である。
【図５】図５（ａ）下図は、各レンズの一端部から照明光が出射される様子を概念的に示す説明図であり、上図は、これら照明光を仮想面に照射したときの当該仮想面での照度分布例を説明する説明図である。図５（ｂ）下図は、各レンズの中央付近から照明光が出射される様子を概念的に示す説明図であり、上図は、これら照明光を、上記仮想面に照射したときの照度分布例を説明する説明図である。図５（ｃ）下図は、各レンズの他端部から照明光が出射される様子を概念的に示す説明図であり、上図は、これら照明光を、上記仮想面に照射したときの照度分布例を説明する説明図である。
【図６】図６（ａ）は、両レンズからの照明光が仮想面に照射されたときの当該仮想面での照度分布例を示す説明図である。図６（ｂ）は、その仮想面に表示される照射エリア（表示構成）を概念的に示す説明図である。図６（ｃ）は、両照明光学系及びこれらから出射される照明光の様子を概念的に示す説明図である。
【図７】図７（ａ）は、第２実施形態で用いるレンズを前方側から見た図であり、図７（ｂ）は、そのレンズの要部を拡大して説明する説明図である。
【図８】図８下図は、第２実施形態に係る光学的情報読取装置においてマーカ光形成部からマーカ光が出射される様子を概念的に示す説明図であり、上図は、このマーカ光を仮想面に照射したときの当該仮想面での照度分布例を説明する説明図である。
【図９】図９（ａ）は、第２実施形態に係る光学的情報読取装置において、両レンズからの照明光が仮想面に照射されたときの当該仮想面での照度分布例を示す説明図である。図９（ｂ）は、その仮想面に表示される照射エリア（表示構成）を概念的に示す説明図である。図９（ｃ）は、第２実施形態に係る光学的情報読取装置で用いる両照明光学系、及びこれらから出射される照明光の様子を概念的に示す説明図である。
【図１０】図１０は、従来の問題点を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
[第１実施形態]
以下、第１実施形態に係る光学的情報読取装置について図面を参照しつつ説明する。
（全体構成）
図１は、第１実施形態に係る光学的情報読取装置の電気的構成を例示するブロック図であり、まず、図１等を参照して本実施形態に係る光学的情報読取装置１の全体構成について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る光学的情報読取装置１は、バーコード等の情報コードＢ（情報コードＢは光学的情報の一例に相当する）を読み取るコードリーダとして構成されるものであり、図示しないケースによって外郭が構成され、このケース内に各種電子部品が収容された構成をなしている。
【００２３】
この光学的情報読取装置１は、図２に示す照明光源２１、スリット２２、レンズ２３、集光レンズ２４などからなる照明光学系２０と、図１に示す受光センサ２６、フィルタ２７、結像レンズ２８等からなる受光光学系２５と、メモリ３５、制御回路４０、操作スイッチ４２、液晶表示装置４６等のマイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）系と、電源スイッチ４１、電池４９等の電源系等によって構成されている。なお、これらは、図略のプリント配線板に実装あるいはケース（図示略）内に内装されている。
【００２４】
本実施形態では、受光光学系２５を挟んだ両側に照明光学系２０がそれぞれ設けられており、各照明光学系２０において、図２に示す照明光源２１、スリット２２、レンズ２３が設けられている。各照明光学系２０は、ケースに形成された読取口（図示略）を介して読取対象Ｒに向けて照明光Ｌｆを照射するように構成されている。なお、読取対象Ｒとしては、例えば、樹脂材料、金属材料等の様々な対象が考えられ、本実施形態に係る光学的情報読取装置１では、このような読取対象Ｒに形成された情報コードＢ（光学的情報）に対して照明光を照射し、受光光学系２５によって撮像する構成をなしている。
【００２５】
受光光学系２５は、後述する一対の照明光学系２０の間に配置されており、読取対象Ｒからの反射光Ｌｒを受光センサ２６の受光面２６ａに結像させ、情報コードＢの像に応じた電気信号を生成するように機能している。
【００２６】
受光センサ２６は、読取対象Ｒや情報コードＢに照射されて反射した反射光Ｌｒを受光可能に構成されるもので、例えば、Ｃ−ＭＯＳやＣＣＤ等の固体撮像素子である受光素子を一次元に配列したラインセンサ、或いは２次元に配列したエリアセンサが、これに相当する。この受光センサ２６は、結像レンズ２７を介して入射する入射光を受光面２６ａで受光し得るように図略のプリント配線板に実装されている。なお、受光センサ２６は、「受光手段」の一例に相当する。
【００２７】
フィルタ２８は、反射光Ｌｒの波長相当以下の光の通過を許容し、当該波長相当を超える光の通過を遮断し得る光学的なローパスフィルタで、ケースに形成された読取口（図示略）と結像レンズ２７との間に設けられている。これにより、反射光Ｌｒの波長相当を超える不要な光が受光センサ２６に入射することを抑制している。
【００２８】
また、結像レンズ２７は、例えば、鏡筒とこの鏡筒内に収容される複数の集光レンズとによって構成されており、本実施形態では、ケースに形成された読取口（図示略）に入射する反射光Ｌｒを集光し、受光センサ２６の受光面２６ａに情報コードＢのコード画像を結像するように構成されている。
【００２９】
マイコン系は、増幅回路３１、Ａ／Ｄ変換回路３３、メモリ３５、アドレス発生回路３６、同期信号発生回路３８、制御回路４０、操作スイッチ４２、ＬＥＤ４３、ブザー４４、液晶表示装置４６、通信インタフェース４８等から構成されている。このマイコン系は、マイコン（情報処理装置）として機能し得る制御回路４０及びメモリ３５を中心として構成され、前述した光学系によって撮像された情報コードＢの画像信号をハードウェア的およびソフトウェア的に信号処理し得るものである。
【００３０】
光学系の受光センサ２６から出力される画像信号（アナログ信号）は、増幅回路３１に入力されることで所定ゲインで増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路３３に入力され、アナログ信号からディジタル信号に変換される。そして、ディジタル化された画像信号、つまり画像データ（画像情報）は、メモリ３５に入力され、当該メモリ３５の画像データ蓄積領域に蓄積される。なお、同期信号発生回路３８は、受光センサ２６およびアドレス発生回路３６に対する同期信号を発生可能に構成されており、またアドレス発生回路３６は、この同期信号発生回路３８から供給される同期信号に基づいて、メモリ３５に格納される画像データの格納アドレスを発生可能に構成されている。
【００３１】
メモリ３５は、半導体メモリ装置であり、例えばＲＡＭ（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等）やＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等）がこれに相当する。このメモリ３５のうちのＲＡＭには、前述した画像データ蓄積領域のほかに、制御回路４０が算術演算や論理演算等の各処理時に利用する作業領域や読取条件テーブルも確保可能に構成されている。またＲＯＭには、後述する読取処理等を実行可能な所定プログラムやその他、照明光源２１、受光センサ２６等の各ハードウェアを制御可能なシステムプログラム等が予め格納されている。
【００３２】
制御回路４０は、光学的情報読取装置１全体を制御可能なマイコンで、ＣＰＵ、システムバス、入出力インタフェース等からなるものであり、情報処理機能を有している。この制御回路４０には、内蔵された入出力インタフェースを介して種々の入出力装置（周辺装置）が接続されており、本実施形態の場合、電源スイッチ４１、操作スイッチ４２、ＬＥＤ４３、ブザー４４、液晶表示装置４６、通信インタフェース４８等が接続されている。また、通信インタフェース４８には、光学的情報読取装置１の上位システムに相当するホストコンピュータＨＳＴなどを接続できるようになっている。
本実施形態では、制御回路４０が「読取手段」の一例に相当し、受光センサ２６による受光結果に基づいて、情報コードＢを読み取るように機能する。なお、制御回路４０による情報コードＢの読み取りは、受光センサ２６によって得られるコード画像に基づいて公知のデコード方法によって行われる。
【００３３】
電源系は、電源スイッチ４１、電池４９等により構成されており、制御回路４０により管理される電源スイッチ４１のオンオフによって、上述した各装置や各回路に、電池４９から供給される駆動電圧の導通や遮断が制御されている。なお、電池４９は、所定の直流電圧を発生可能な２次電池で、例えば、リチウムイオン電池等がこれに相当する。
【００３４】
（照明光学系の具体的構成）
次に、照明光学系２０の具体的構成について詳述する。
本実施形態に係る光学的情報読取装置１は、図１、図５等に示すように、受光光学系２５を挟んで幅方向に並ぶ形態で、一対の照明光学系２０，２０が設けられている。これら両照明光学系２０は所定の中心線Ａ１を挟んで左右対称に設けられており、いずれの照明光学系２０においても、照明光源２１、スリット２２、レンズ２３、集光レンズ２４が設けられている。なお、後述するレンズ２３についても左右対称となっており、一方のレンズ２３'は、図３（ｂ）のように並んでおり、他方のレンズ２３"は、当該レンズ２３'と同一形状であるが、レンズ２３'を裏返した並びとなっている。
【００３５】
なお、本実施形態では、照明光源２１、スリット２２、レンズ２３が並ぶ並び方向（照明光源２１からの照明光の光軸方向）を、照明光学系２０の「前後方向」としており、スリット２２が延びる方向を照明光学系２０の「幅方向」としている。また、前後方向及び幅方向と直交する方向を、照明光学系２０の「上下方向」としている。
【００３６】
図２に示すように、照明光源２１は、照明光Ｌｆ（図１）を発光可能な光源として機能するもので、例えば、発光素子（例えば赤色のＬＥＤ等）によって構成されている。図２の例では、面光源として構成される照明光源２１から照明光が前方に出射され、当該照明光源２１の前方に配置される集光レンズ２４を通ってスリット２２に入射するようになっている。
【００３７】
集光レンズ２４は、照明光源２１からの照明光を上下方向において集光するものであり、照明光源２１から出射される照明光を、上下方向の拡がりを抑えた光に変換してスリット２２に向けて出射している。この集光レンズ２４は、スリット２２を通過してレンズ２３に入射する光の入射角度を小さく抑えるように機能しており、レンズ２３の小型化に寄与している。
【００３８】
スリット２２は、図３（ａ）に示すように、幅方向に延びる横長の長孔２２ａが形成されており、この長孔２２ａ内を、集光レンズ２４にて集光された照明光が通過するように構成されている。長孔２２ａは、その上下方向の高さＨ２が、照明光源２１（発光素子）の発光面の高さＨ１よりも小さく構成されており、照明光源２１からの照明光を上下方向に絞るように機能している。また、長孔２２ａの幅Ｗ２は、照明光源２１の発光面の幅Ｗ１よりも大きく構成されており、照明光源２１からの照明光を横方向に絞らずに横長の光に変換するように機能している。なお、図３（ａ）は、スリット２２を前方側（レンズ２３）側から見た正面図であり、スリット２２の後方に配置される照明光源２１を破線にて概略的に示している。
本実施形態では、スリット２２が「変換手段」の一例に相当し、照明光源２１からの照明光を、上下方向において絞った横長の光に変換するように機能している。
【００３９】
次に、レンズ２３について説明する。レンズ２３は、「レンズ手段」の一例に相当するものであり、スリット２２によって変換された横長の照明光を、当該照明光学系２０の幅方向に拡散させ、且つ当該照明光学系２０の上下方向に集光するように機能している。このレンズ２３は、図３（ｂ）（ｃ）に示すように、当該照明光学系２０の前後方向に凸となる複数の凸レンズ２３ａ〜２３ｐを備えており、各凸レンズ２３ａ〜２３ｐが幅方向に並んで配置されている。
【００４０】
また、図３（ｃ）に示すように、レンズ２３は、照明光源２１からの照明光が入射する側の面Ｆ１が、平滑面とされており、当該レンズ２３を通った照明光が出射される側の面Ｆ２が、各凸レンズごとに凸となる凹凸面とされている。具体的には、各凸レンズ２３ａ〜２３ｐにおける前方側の面が、前方に凸となる凸面のみによって構成されており、凸レンズ２３ａ〜２３ｐの前方側の各凸面が幅方向においてそれぞれ間隔をあけずに隣接して並んでいる。また、各凸レンズ２３ａ〜２３ｐにおける前後方向に凸となる湾曲（即ち、上下方向と直交する断面（図３（ｃ）参照）における、各凸レンズ２３ａ〜２３ｐの前面の湾曲）の曲率半径は、いずれも同一の曲率半径とされており、各凸レンズ２３ａ〜２３ｐの前面はいずれも、上下方向全体にわたって同一の曲率半径で続く略円筒面とされている。
【００４１】
また、レンズ２３は、各凸レンズ２３ａ〜２３ｐの幅方向のピッチがそれぞれ異なるように構成されている。具体的には、幅方向一端部を構成する凸レンズ２３ｐの幅が、全凸レンズ２３ａ〜２３ｐにおいて最も小さく設定されており、当該一端部から遠ざかるにつれて、凸レンズの幅が大きくなるように構成されている。そして、幅方向において前記一端部とは反対側の端部（他端部）を構成する凸レンズ２３ａの幅が最も大きく設定されている。
【００４２】
また、レンズ２３は、各凸レンズ２３ａ〜２３ｐの幅方向の拡散範囲がそれぞれ異なるように構成されている。具体的には、図４上図及び下図に示すように、前記他端部を構成する凸レンズ２３ａの拡散範囲（幅方向の拡散範囲）が最も広く設定されており、前記一端部に近づくにつれ、凸レンズにおける幅方向の拡散範囲が狭くなるように構成されている。そして、前記一端部を構成する凸レンズ２３ｐの拡散範囲が最も狭く設定されている。
【００４３】
本実施形態の光学的情報読取装置１では、図１、図５、図６に示すように、上記のように構成される照明光学系２０が、受光光学系２５を挟んで左右それぞれに対をなして設けられている。なお、図５（ａ）下図では、各レンズ２３の一端部を構成する各凸レンズ２３ｐから照明光が出射される様子を概念的に示しており、上図では、これら照明光を、光学的情報読取装置１から所定距離隔てた仮想面Ｘに照射したときの当該仮想面Ｘでの照度分布を例示している。また、図５（ｂ）下図では、各レンズ２３の中央付近の各凸レンズ２３ｅから照明光が出射される様子を概念的に示しており、上図では、これら照明光を、上記仮想面Ｘに照射したときの照度分布を例示している。また、図５（ｃ）下図では、各レンズ２３の他端部を構成する各凸レンズ２３ａから照明光が出射される様子を概念的に示しており、上図では、これら照明光を、上記仮想面Ｘに照射したときの照度分布を例示している。また、図６（ａ）では、図６（ｃ）のように、両レンズ２３'、２３"からの照明光が上記仮想面Ｘに照射されたときの当該仮想面Ｘでの照度分布を概略的に示し、図６（ｂ）では、上記仮想面Ｘに表示される照射エリアを概念的に示している。図６（ｃ）では、両照明光学系２０，２０及びこれらから出射される照明光の様子を概念的に示している。
【００４４】
図５、図６に示すように、本実施形態に係る光学的情報読取装置１では、一方の照明光学系２０から照明光が照射される領域（一方の照射領域ＡＲ（図４））と、他方の照明光学系２０から照明光が照射される領域（他方の照射領域ＡＲ（図４））とが重なる構成をなしている。そして、それら２つの照明光学系２０，２０の間を通る反射光が受光光学系２５に取り込まれ、受光センサ２６にて受光されるようになっている。
【００４５】
図５、図６に示すように、各照明光学系２０における各レンズ２３は、幅方向において、受光センサ２６が配置される側（受光光学系側）の端部を前記一端部としており、上述したように、当該一端部に近づくにつれ、凸レンズのピッチが小さくなるように構成されている。従って、一方のレンズ２３'においても、他方のレンズ２３"においても、内側（中心線Ａ１側）の端部の凸レンズ２３ｐの幅が最も小さくなるように構成されており、外側（中心線Ａ１から最も離れた側）の端部の凸レンズ２３ａの幅が最も大きくなるように構成されている。
【００４６】
更に、上記照明光学系２０では、図５（ａ）に示すように、拡散範囲が最も狭く設定された凸レンズ２３ｐを通る光（即ち拡散範囲の狭い光）が、照射領域ＡＲ（照明光が照射される領域：図４参照）における幅方向の境界側に照射され、図５（ｃ）のように、拡散範囲が最も広く設定された凸レンズ２３ａを通る光（即ち拡散範囲の広い光）が、照射領域ＡＲにおける中央側に照射されるようになっている。より具体的には、一方のレンズ２３'の一端部（即ちレンズ２３'の凸レンズ２３ｐ）から出射される照明光が、当該一方のレンズ２３'の照射領域ＡＲ１における幅方向片方の境界側に照射され、他方のレンズ２３"の一端部（即ち、レンズ２３"の凸レンズ２３ｐ）から出射される照明光が、当該他方のレンズ２３"の照射領域ＡＲ２における、幅方向もう片方の境界側に照射されるようになっている。従って、照射領域ＡＲ１と照射領域ＡＲ２とが重なる重複照射領域の片方側についても、もう片方側についても、拡散範囲の狭い光が照射されることになり、図６（ａ）の照度分布説明図や、図６（ｂ）の照射エリア概念図に示すように、両端部の照度が高められ、ぼやけが抑えられた明瞭な照射エリアを構成できる。なお、図５の例では、２つある照射領域ＡＲのうち、一方のレンズ２３'によって構成される照射領域ＡＲ１を一点鎖線にて示し、他方のレンズ２３"によって構成される照射領域ＡＲ２を二点鎖線にて示している。
【００４７】
また、レンズ２３'，２３"のいずれも、一端部の凸レンズ２３ｐから幅方向において遠ざかるにつれ、凸レンズを通って出射される光が、照射領域ＡＲにおいて幅方向の中央側に照射される構成をなしている。具体的に述べると、いずれのレンズ２３も、一端部の凸レンズ２３ｐを通って出射される光の中心よりも、隣の凸レンズ２３ｏを通って出射される光の中心のほうが、当該レンズ２３の照射領域ＡＲにおいて幅方向中央寄りとなるように照射され、同様に、凸レンズ２３ｏを通って出射される光の中心よりも、隣の凸レンズ２３ｎを通って出射される光の中心のほうが、当該レンズ２３の照射領域ＡＲにおいて幅方向中央寄りとなるように照射される。そして、凸レンズ２３ｐから最も離れた凸レンズ（即ちレンズ２３の他端部を構成する凸レンズ２３ａ）から出射される光の中心が、当該レンズ２３の照射領域ＡＲの幅方向中心付近を通るように構成されている。
【００４８】
（第１実施形態の主な効果）
本実施形態の光学的情報読取装置１では、照明光源２１からの照明光が、上下方向を絞った横長の光に変換され、その変換された光が、幅方向に拡散されると共に上下方向に集光されて読取対象に照射される。このようにすると、上下方向については、まずスリット２２（変換手段）によって照明光が絞られ、その絞られた照明光が更にレンズ２３（レンズ手段）によって集光されて出射されることとなる。従って、上下方向のぼやけを効果的に抑えることができ、特に、高さの低い情報コードなどに対して照明光を当てやすくすることができる。
また、レンズ２３は、前後方向（幅方向及び上下方向と直交する方向）に凸となる凸レンズ２３ａ〜３ｐが幅方向に複数並んだ構成をなしており、幅方向における特定位置側の凸レンズを通って出射される光が、照明光の照射領域ＡＲにおいて幅方向境界側に照射され、特定位置から離れた側の凸レンズを通って出射される光が、照射領域ＡＲにおいて幅方向中央側に照射される構成をなしている。このようにすると、特定位置側を通る照明光を照射領域境界側に向かわせ、特定位置から離れた側を通る光を照射領域中央側に向かわせることができる。
更に、複数の凸レンズ２３ａ〜２３ｐは、幅方向のピッチがそれぞれ異なるように構成され、特定位置側の凸レンズにおける幅方向の拡散範囲が、特定位置から離れた側の凸レンズにおける幅方向の拡散範囲よりも狭く設定されている。このようにすると、特定位置側のピッチの小さい凸レンズから、拡散範囲の狭い光が出射され、これが照射領域境界側に照射されることとなるため、照明光が読取対象に照らされてなる照射エリアにおいて幅方向境界部のぼやけを効果的に低減できる。また、照射エリアの境界側を照らす当該照明光（特定位置側からの照明光）は拡散範囲が抑えられているため、必要以上に幅方向に拡がらず、照明光をより効率的に利用できる。
一方、照射領域ＡＲの幅方向中央側については、特定位置から離れた側のピッチの大きい凸レンズから、拡散範囲の広い照明光が照射されるようになっている。従って、前記照射エリアの幅方向中央領域については、各凸レンズから広い範囲で満遍なく良好に照明光が照射される。また、ピッチの大きい凸レンズからの拡散範囲の大きい照明光が幅方向中央側に照射されるため、拡散範囲の大きな照明光についても幅方向外側に外れにくくなり、この点でも、境界部のぼやけ低減、及び照明光の効率的利用が図られる。
【００４９】
また、各凸レンズ２３ａ〜２３ｐにおける前後方向に凸となる湾曲の曲率半径が、それぞれ同一とされている。このようにすると、特定位置側においてピッチを小さくしつつ拡散範囲を狭く設定し、特定位置とは離れた側においてピッチを大きくしつつ拡散範囲を広く設定しうる構成を、複雑な設計、加工を用いずに、且つより良好に実現できる。
【００５０】
また、レンズ２３における幅方向一端部の凸レンズ２３ｐを通る光が、照射領域ＡＲにおいて幅方向の境界側に照射され、当該一端部から離れるにつれ、凸レンズを通って出射される光が、照射領域ＡＲにおいて幅方向の中央側に照射される構成をなしている。そして、幅方向において一端部に近づくにつれ、凸レンズにおける幅方向の拡散範囲が狭くなるように構成されている。このようにすると、照射エリアをぼやけの少ない明瞭な表示構成としつつ、全体的な照度のむらを効果的に抑えることができる。
【００５１】
また、照明光学系が２つ設けられ、一方の照明光学系２０からの照射領域ＡＲ１と、他方の照明光学系２０からの照射領域ＡＲ２とが重なるように構成されており、それら２つの照明光学系２０,２０の間を通る反射光を受光センサ２６が受光する構成をなしている。また、各照明光学系２０,２０における各レンズ２３'、２３"は、幅方向において、受光センサ２６が配置される側の端部を一端部とし、当該一端部に近づくにつれ、凸レンズのピッチが小さくなるように構成されている。このようにすると、複数の照明光学系２０,２０により、照明光の照度を高めつつ効率的に照射することができ、かつ読取対象からの反射光を良好に受光することができる。
更に、レンズ２３'（一のレンズ手段）の一端部から出射される照明光が、当該レンズ２３'の照射領域ＡＲ１において、幅方向片方の境界側に照射され、レンズ２３"（他のレンズ手段）の一端部から出射される照明光が、当該レンズ２３"の照射領域ＡＲ２において、幅方向もう片方の境界側に照射されるように構成されている。このようにすると、読取対象の照射エリアにおいて、両境界部ともぼやけを抑えて明瞭化を図ることができ、中央側については照度むらを抑えつつ全体的に照度を高めることができる。
【００５２】
また、照明光源２１とスリット２２との間に、照明光源２１からの照明光を上下方向において集光する集光レンズ２４が設けられている。このようにすると、照明光の上下方向の拡がりをより一層抑えることができ、上下方向に関して、照明光をより効率的に利用できる。
【００５３】
また、レンズ２３における照明光源２１からの照明光が入射する側の面Ｆ１が、平滑面とされており、当該レンズ２３を通った照明光が出射される側の面Ｆ２が、各凸レンズごとに凸となる凹凸面とされている。このようにすると、レンズ２３において、照明光が入射する側の面Ｆ１を、複雑な加工を要することなく簡易に形成できる。また、各凸レンズに入射する入射角のばらつきを抑えることができるため、適切な拡散範囲を得るための各凸レンズの設計を行いやすく、部品全体として加工コストを効果的に低減できる。
【００５４】
［第２実施形態]
次に第２実施形態について説明する。図７（ａ）は、第２実施形態で用いるレンズを前方側から見た図であり、図７（ｂ）は、そのレンズを上下方向と直交する方向に切断した断面を部分的に拡大して説明する説明図である。また、図８下図は、第２実施形態に係る光学的情報読取装置においてマーカ光形成部からマーカ光が出射される様子を概念的に示す説明図であり、上図は、このマーカ光を仮想面に照射したときの当該仮想面での照度分布例を説明する説明図である。図９（ａ）は、第２実施形態に係る光学的情報読取装置において、両レンズからの照明光が仮想面に照射されたときの当該仮想面での照度分布例を示す説明図である。また、図９（ｂ）は、その仮想面に表示される照射エリア（表示構成）を概念的に示す説明図であり、図９（ｃ）は、第２実施形態に係る光学的情報読取装置で用いる両照明光学系、及びこれらから出射される照明光の様子を概念的に示す説明図である。
【００５５】
第２実施形態は、各レンズ２３に代えて、図７（ａ）等に示すレンズ２２３を設けた点が第１実施形態と異なり、それ以外は第１実施形態と同様である。よって、第１実施形態と同様の点については、第１実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５６】
第２実施形態の光学的情報読取装置で用いるレンズ２２３は、図７（ａ）に示すように、第１実施形態のレンズ２３に、更にマーカ光形成部２２３ｑを一体的に追加した構成となっている。即ち、凸レンズ２３ａ〜２３ｐは、第１実施形態と同様の構成で幅方向に並んでおり、更に、凸レンズ２２３ｐの横にマーカ光形成部２２３ｑが一体的に設けられている。
【００５７】
なお、図８、図９（ｃ）に示すように、上記レンズ２２３は、中心線Ａ１を挟んで左右対称で対をなして設けられており、各レンズ２２３'、２２３"における各凸レンズ２３ａ〜２３ｐの装置内での配置は、第１実施形態と同様となっている。従って、一方のレンズ２２３'の一端側のレンズ２３ｐから出射される照明光が、当該一方のレンズ２２３'の照射領域ＡＲ１における幅方向片方の境界側に照射され、他方のレンズ２２３"の一端側の凸レンズ２３ｐから出射される照明光が、当該他方のレンズ２３"の照射領域ＡＲ２における、幅方向もう片方の境界側に照射されるようになっている。また、一方のレンズ２２３'の他端側の凸レンズ２３ａを通る光は、照射領域ＡＲ１における中央側に照射されるようになっており、他方のレンズ２２３"の他端側の凸レンズ２３ａを通る光は、照射領域ＡＲ２における中央側に照射されるようになっている。
【００５８】
また、本実施形態でも、図８、図９（ｃ）に示すように、一方の照明光学系２０から照明光が照射される領域（一方の照射領域ＡＲ１）と、他方の照明光学系２０から照明光が照射される領域（他方の照射領域ＡＲ２）とが重なる構成をなしており、それら２つの照明光学系２０，２０の間を通る反射光が受光光学系２５に取り込まれ、受光センサ２６にて受光されるようになっている。また、本実施形態でも、レンズ２２３が左右対称となっており、一方のレンズ２２３'は、図７（ａ）のように並んでおり、他方のレンズ２２３"は、当該レンズ２２３'と同一形状であるが、レンズ２２３'を裏返した並びとなっている。
【００５９】
各レンズ２２３に形成されるマーカ光形成部２２３ｑは、凸レンズ２３ａ〜２３ｐそれぞれよりも集光度合が高められており、スリット２２を通過した照明光を集光し、凸レンズ２３ａ〜２３ｐそれぞれから出射される光よりも照度の高いマーカ光ＭＫを出射する構成をなしている。なお、図７（ｂ）の例では、出射面を凹状としたマーカ光形成部２２３ｑを例示しているが、照明光を集光しうる構成であれば他の形状であってもよい。
【００６０】
また、図８、図９に示すように、レンズ２２３に形成されたマーカ形成部２２３ｑからのマーカ光ＭＫは、当該レンズ２２３による照射領域ＡＲの、幅方向の境界領域に照射されるようになっている。より具体的には、一方のレンズ２２３'のマーカ光形成部２２３ｑから出射されるマーカ光ＭＫが、当該一方のレンズ２２３'の照射領域ＡＲ１における幅方向片方の境界側に照射され、他方のレンズ２２３"のマーカ光形成部２２３ｑから出射されるマーカ光ＭＫが、当該他方のレンズ２２３"の照射領域ＡＲ２における、幅方向もう片方の境界側に照射されるようになっている。従って、照射領域ＡＲ１と照射領域ＡＲ２とが重なる重複照射領域の片方側についても、もう片方側についても、マーカ光ＭＫが照射されることになり、図９（ａ）の照度分布説明図や、図９（ｂ）の照射エリア概念図に示すように、両端部の照度が大きく高められ、照射エリアの両端部（符号ＭＡ１，ＭＡ２参照）にマーカ光表示部を構成できるようになる。
【００６１】
（第２実施形態の主な効果）
本実施形態の構成によれば、第１実施形態と同様の効果が得られ、更に以下の効果も得られる。
本実施形態では、レンズ２２３の一端部に、照明光の一部を集光してマーカ光ＭＫを発生させるマーカ光発生部２２３ｑが設けられ、照射領域ＡＲにおける幅方向の境界領域に、マーカ光が照射されるようになっている。このようにすると、レンズ２２３の一部をマーカ光発生手段として兼用できるため、マーカ光発生手段を別途設ける構成と比較して、部品点数や製造コストを抑えやすくなる。また、マーカ光が照射領域ＡＲの境界領域に照射されるため、読取対象に照明光が照らされてなる照射エリア（図９（ｂ））において、境界部がより明瞭となり、ユーザがバーコード等の細長の光学的情報に対して照明光をより適切に当てやすくなる。
【００６２】
［他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６３】
上記実施形態では、光学的情報としてバーコードを例示したが、細長の他の情報コードを読取対象コードとしてもよい。
【００６４】
上記実施形態では、照明光源からの照明光が入射する側の面が平滑面とされ、レンズ手段を通った照明光が出射される側の面が、各凸レンズごとに凸となる凹凸面とされた例を示したが、このような構成でなくてもよい。例えば、照明光源からの照明光が入射する側の面が各凸レンズごとに凸となる凹凸面とされ、レンズ手段を通った照明光が出射される側の面が平滑面であってもよい（例えば、図３（ｃ）の構成を前後逆にしたような構成であってもよい）。
【００６５】
上記実施形態では、照明光源２１とスリット２２との間に集光レンズ２４を設けた例を示したが、このような集光レンズ２４を省略し、照明光源２１からの照明光を直接スリットに入射させてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１…光学的情報読取装置
２０…照明光学系
２１…照明光源
２２…スリット（変換手段）
２３，２２３…レンズ（レンズ手段）
２４…集光レンズ
２３ａ〜２３ｐ…凸レンズ
２６…受光センサ（受光手段）
４０…制御回路（読取手段）
２２３ｑ…マーカ光発生部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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