(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部に設けた開口部を光学的透明体により覆い、前記光学的透明体の外側に画像読取される被写体が通過する通路を形成すると共に前記光学的透明体の内側に前記被写体を照射する照射手段と前記光学的透明体を介して前記被写体の画像を取り込む光学読取手段とを備えて成る光学式読取装置において、前記開口部を円形状に形成すると共に前記光学的透明体を前記開口部より大径の円形状に形成して、前記光学的透明体の前記被写体の通過方向の前後に前記光学的透明体の周面に沿う外形を有する通路部材を配置し、且つ、前記通路部材は非磁性の金属製であると共に、前記光学読取手段は前記光学的透明体を介して入射される光を取り込むレンズと撮像素子とを有するものであることを特徴とする光学式読取装置。
【請求項２】
前記光学的透明体はサファイアガラス製であることを特徴とする請求項１記載の光学式読取装置。
【請求項３】
前記照射手段は前記開口部を囲むように円形状に配置されると共に前記開口部を外周側より斜めに照射することを特徴とする請求項１または２記載の光学式読取装置。
【請求項４】
前記光学的透明体と前記通路部材のそれぞれの前記被写体の通過方向の端縁部はテーパ面であることを特徴とする請求項１から３までのいずれか記載の光学式読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学式読取装置に関する。更に詳述すると、本発明は、画像読取を行う被写体に向き合う光学的透明体の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被写体に光線を照射してその反射光を取り込むことにより被写体の画像を読み取る光学式読取装置がある。この光学式読取装置１００は、例えば図１４に示すように、サファイアガラスから成る光学的透明体１０９を介して被写体１０２に光線を照射する例えば多数のＬＥＤ１０３と、光学的透明体１０９を介して被写体１０２の画像を取り込むレンズ群１０４及び撮像素子１０５を内蔵している。
【０００３】
この光学式読取装置１００によりコイン等の被写体１０２の画像を読み取るときは、被写体１０２を光学的透明体１０９に載置するか光学的透明体１０９に近い位置に設けて、ＬＥＤ１０３を発光させる。ＬＥＤ１０３からの光線は本体部１０８の開口部１１０を通過し光学的透明体１０９を透過して被写体１０２を照射して反射される。この反射光は光学的透明体１０９を透過し開口部１１０を通過してレンズ群１０４に入射して撮像素子１０５に結像する。これにより、被写体１０２の画像が撮像素子１０５に取り込まれて電気信号に変換される。
【０００４】
ところで、図１４及び図１５に示すように、光学的透明体１０９は光学式読取装置１００の一端部から他端部まで達する矩形状であり、本体部１０８の開口部１１０を覆うと共に被写体１０２が摺動する通路を形成している。このため、被写体１０２は光学的透明体１０９の表側面に対し摺動して開口部１１０の上部を通過しながら画像読取される。
【０００５】
ここで、被写体１０２に砂やごみ等が付着していて光学的透明体１０９に対して摺動時に傷を付けてしまうことを防止するために、光学的透明体１０９を例えばサファイアガラスのような高硬度を有する材質から成るのものとしている。このため、光学的透明体１０９での傷の発生を抑制することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した光学式読取装置１００では、光学的透明体１０９は光学式読取装置１００の一端部から他端部まで達する大型の矩形状であると共に高価なサファイアガラス製であるので、光学的透明体１０９が非常に高価になってしまう。このため、光学式読取装置１００が高価になってしまう。
【０００７】
また、光学的透明体１０９は矩形状であるので、角部に応力が集中し易く強度を高くすることが困難である。このため、例えば被写体１０２が光学的透明体１０９の周縁部や角部に落下した場合には、中央部に落下した場合に比べて光学的透明体１０９にひびが入り易い。光学的透明体１０９の周縁部や角部にひびが入ると、ガラスの性質によりひびが中央部にまで入ってしまい、被写体１０２の読取精度が低下することになる。
【０００８】
そこで、本発明は、光学的透明体の低コスト化を図りながら強度を向上させることができる光学式読取装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の発明は、本体部に設けた開口部を光学的透明体により覆い、光学的透明体の外側に画像読取される被写体が通過する通路を形成すると共に光学的透明体の内側に被写体を照射する照射手段と光学的透明体を介して被写体の画像を取り込む光学読取手段とを備えて成る光学式読取装置において、開口部を円形状に形成すると共に光学的透明体を開口部より大径の円形状に形成して、光学的透明体の被写体の通過方向の前後に光学的透明体の周面に沿う外形を有する通路部材を配置するようにしている。
【００１０】
したがって、光学的透明体を円形状の開口部より大径の円形状としているので、必要最低限の面積とすることができる。このため、従来の矩形状の光学的透明体に比べて光学的透明体のコストを低減することができる。しかも、光学的透明体が円形状であるので応力集中を起こす部分が無い。このため、光学的透明体の強度を向上させることができるので、光学的透明体に被写体が落下しても光学的透明体にひびが入ることを抑制することができる。さらに、被写体の通路を光学的透明体と通路部材との別部材により形成しているので、通路部材に被写体が落下しても光学的透明体にひびが発生することは無い。
そして、請求項１記載の光学式読取装置では、通路部材は非磁性の金属製であると共に、光学読取手段は光学的透明体を介して入射される光を取り込むレンズと撮像素子とを有するものであるようにしている。したがって、被写体が磁気を帯びた磁性体であっても通路部材への摺動によって通路部材が帯電して帯磁することは無いので、金属粉等のごみが通路部材に磁力で付着したまま滞留して被写体と光学的透明体との間に巻き込まれることを防止できる。また、被写体の画像は、レンズにより撮像素子上に結像されて該撮像素子により電気信号に変換されることにより光学式読取装置に取り込まれる。
【００１１】
また、請求項２記載の光学式読取装置では、光学的透明体はサファイアガラス製である。したがって、光学的透明体及び通路部材のいずれも高硬度にすることができるので、被写体の摺動に対する耐摩耗性及び耐傷性を向上させることができる。また、光学的透明体及び通路部材のいずれも高強度にすることができるので、被写体の落下等による破壊や傷の発生を抑制することができる。
【００１３】
さらに、請求項３記載の光学式読取装置では、照射手段は開口部を囲むように円形状に配置されると共に開口部を外周側より斜めに照射するようにしている。したがって、照射手段が開口部の周囲に円形状に配置されているので、被写体を全周に亘りむら無く平均的に照射することができる。このため、光学読取手段により読み取られた画像のコントラストを均一にできるので、画像の読取精度を向上させることができる。
【００１４】
また、請求項４記載の光学式読取装置では、光学的透明体と通路部材のそれぞれの被写体の通過方向の端縁部はテーパ面であるようにしている。したがって、被写体が光学的透明体及び通路部材に対して摺動するときに、これら光学的透明体と通路部材の縁部に引っ掛かることを防止できる。このため、被写体を円滑に摺動させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。図１〜図１２に、本発明の光学式読取装置１の一実施形態を示す。この光学式読取装置１は、本体部１５に設けた開口部５０を光学的透明体２により覆い、光学的透明体２の外側に画像読取される被写体１３が通過する通路３２を形成すると共に光学的透明体２の内側に被写体１３を照射する照射手段３３と光学的透明体２を介して被写体１３の画像を取り込む光学読取手段４とを備えて成るものである。本実施形態では、光学式読取装置１は被写体１３としてのコインの模様を読み取ってコインの種別や真偽の判定用に使用するものとしている。但し、光学式読取装置１の用途はコイン読取に限られないのは勿論である。
【００１６】
この光学式読取装置１では、図１〜図４に示すように開口部５０を円形状に形成すると共に、光学的透明体２を開口部５０より大径の円形状に形成している。この光学的透明体２は、光学式読取装置１の上部の中央に位置するように本体フレーム３に支持されて本体部１５の一部を成すガイド部材１４に支持されている。このガイド部材１４の中央部に円環状の視野マスク５４が設けられて、この視野マスク５４の内縁により円形状の開口部５０が形成されている。このため、光学的透明体２が円形状であるので、光学的透明体２を必要最低限の面積とすることができ、従来の矩形状の光学的透明体１０９に比べて光学的透明体２のコストを低減することができる。よって、光学式読取装置１の低コスト化を図ることができる。また、光学的透明体２が円形状であるので応力集中を起こす部分が無い。このため、光学的透明体２の強度を向上させることができるので、光学的透明体２に被写体１３が落下しても光学的透明体２にひびが入ることを抑制することができる。よって、光学的透明体２のひび割れにより画像の読取精度が低下することはなく、また光学的透明体２の交換を行う必要がない。
【００１７】
そして、図１〜図６に示すように、光学的透明体２の被写体１３の通過方向Ｄの前後には光学的透明体２の周面に沿う外形を有する通路部材３４，３４が配置されている。各通路部材３４は板状で、光学的透明体２の外縁に合致する円弧形状の凹部３４ａを有する。通路部材３４は、凹部３４ａを光学的透明体２の周面に合わせた状態でガイド部材１４により支持されている。そして、光学的透明体２と通路部材３４，３４により被写体１３の通路３２が形成されている。このため、通路３２を光学的透明体２と通路部材３４，３４との別部材により形成しているので、通路部材３４に被写体１３が落下して通路部材３４にひびが入ったとしても光学的透明体２にひびが伝播することは無い。よって、光学的透明体２のひび割れにより画像の読取精度が低下することはなく、また光学的透明体２の交換を行う必要がない。
【００１８】
光学的透明体２はサファイアガラス製としている。このため、光学的透明体２を高硬度にすることができるので、金属製のコインである被写体１３を光学的透明体２に摺動させても光学的透明体２の摩耗や傷の発生を抑制することができる。しかも、光学的透明体２を高強度にすることができるので、被写体１３の落下等による破壊や傷の発生を抑制することができる。さらに、光学的透明体２は円形状のサファイアガラス板であり、同様の光学的透明体２を時計等の技術分野でも使用していることから量産のための技術及び設備が普及している。よって、この光学的透明体２を安価に製造することができる。
【００１９】
また、通路部材３４の材質は非磁性の金属製としている。このため、通路部材３４を高硬度にすることができるので、金属製のコインである被写体１３を通路部材３４に摺動させても通路部材３４の摩耗や傷の発生を抑制することができる。しかも、通路部材３４を高強度にすることができるので、被写体１３の落下等による破壊や傷の発生を抑制することができる。また、通路３２での被写体１３の摺動を繰り返すことにより通路部材３４が光学的透明体２よりも低くなってしまうことを防止できる。
【００２０】
本実施形態では通路部材３４をＳＵＳ３０４製、即ち表面硬化処理を施した非磁性のステンレス製としている。ここで、ＳＵＳ３０４は非磁性であるので、例えば被写体１３が磁気を帯びた磁性体であっても通路部材３４への摺動によって通路部材３４が帯電して帯磁してしまうことは無い。よって、被写体１３に付着していた金属製のごみや被写体１３と通路部材３４との摩擦によって生じた金属粉等が通路部材３４に磁力で付着して滞留することは無いので、このような金属粉等が被写体１３と光学的透明体２との間に巻き込まれることを防止できる。
【００２１】
さらに、本実施形態では通路部材３４の被写体１３に接触する面に表面硬化処理を施している。表面硬化処理の方法は特に限定されないが、例えば窒化処理や炭化処理等の既存または新規の方法を採用することができる。このため、通路部材３４の被写体１３に対する耐摩耗性や耐傷性を更に向上させることができる。
【００２２】
本実施形態では通路部材３４に表面硬化処理を施しているが、これには限られず表面硬化処理を施さなくても良い。また、本実施形態では通路部材３４をＳＵＳ３０４製としているが、これには限られず例えばＳＫ材等の超硬材製としても良い。いずれの場合も、通路部材３４を高硬度にして通路部材３４の摩耗や傷の発生を抑制することができると共に、通路部材３４を高強度にして破壊や傷の発生を抑制することができる。
【００２３】
さらに、通路３２を光学的透明体２と通路部材３４，３４との別部材から成るので、通路部材３４にひびが入っても光学的透明体２にひびが伝播することを防止できる。
【００２４】
また、光学的透明体２と通路部材３４，３４のそれぞれの被写体１３の通過方向Ｄの端縁部には、テーパ面２ａ，３４ｂを形成している。具体的には、光学的透明体２の表面側の全周縁を面取りしてテーパ面２ａを形成している。また、通路部材３４の凹部３４ａとこれに向き合う縁の表面側を面取りしてテーパ面３４ｂを形成している。このため、被写体１３が通路３２で摺動するときに、光学的透明体２と通路部材３４，３４の縁部に引っ掛かることを防止できる。このため、被写体１３を円滑に摺動させることができるので、被写体１３の詰まり等の発生を防止できる。
【００２５】
一方、光学的透明体２の被写体１３に対向する面とは反対側の面に、照射手段３３の照射光とは波長の異なる光線の反射を防止する反射防止膜４８を設けている。本実施形態では照射手段３３としてはＬＥＤを使用している。但し、照射手段３３としてはＬＥＤに限られないのは勿論である。ここで、本願発明者等は、反射防止膜４８のピーク波長を照射手段３３の波長と異ならせることにより反射防止を効果的に行うことができる場合があることを知見した。そして、本実施形態では反射防止膜４８を照射手段３３の照射光のピーク波長とは異なったピーク波長を有するようにしているので、照射手段３３により発生される照射光が光学式読取装置１の内部で内面反射することを抑制できる。これにより、光学読取手段４により読み取られた画像でのゴーストやフレアの発生を抑えることができる。このため、読取画像の判別の精度を向上させることができる。
【００２６】
また、本実施形態では、照射手段３３は、赤外光線を発するＬＥＤを使用することにより約９５０ｎｍのピーク波長を有するものとしている。また、光学的透明体２の内側面に施された反射防止膜４８は、光学的透明体２にフッ化マグネシウムをコーティングすることにより形成している。本実施形態では反射防止膜４８をフッ化マグネシウムのコーティングにより成膜しているが、これには限られず反射防止膜として使用される既存のまたは新規の材質を使用することができる。
【００２７】
また、反射防止膜４８は膜厚の大きさによりピーク波長を調整することができる。本実施形態では、反射防止膜４８の膜厚は、反射防止膜４８が約６００ｎｍ前後のピーク波長を有するような厚さとしている。このため、これら照射手段３３及び反射防止膜４８のピーク波長の設定により、光学式読取装置１での内面反射を抑制することができる。本実施形態では照射手段３３のピーク波長を約９５０ｎｍとすると共に反射防止膜４８のピーク波長を約６００ｎｍとしているが、これには限られずこれら照射手段３３及び反射防止膜４８の波長を異ならせていれば良い。すなわち、照射手段３３及び反射防止膜４８のピーク波長を異ならせることにより、光学式読取装置１での内面反射を抑制することができる。なお、本実施形態では反射防止膜４８のピーク波長を照射手段３３の波長と異ならせているが、これには限られず各波長の長さを同等にしても良い。さらに、本実施形態では光学的透明体２に反射防止膜４８を設けているが、これには限られず反射防止膜４８を設けなくても良い。
【００２８】
また、照射手段３３は、光学式読取装置１の本体フレーム３にＬＥＤ基板４９を介して支持されている。照射手段３３は光学的透明体２の開口部５０、即ち視野枠を囲むように円形状に複数配置されている。ＬＥＤ基板４９には、照射手段３３の上側を覆う円環状のプリズム５１が取り付けられている。このプリズム５１は、上方に向けて照射された照射手段３３の光線を開口部５０に対して外周側より斜めに照射するように透過及び反射させている。このため、円形の開口部５０をその周囲に円形状に配置された照射手段３３により照射しているので、被写体１３を全周に亘りむら無く平均的に照射することができる。このため、光学読取手段４により読み取られた画像のコントラストを均一にできるので、画像の読取精度を向上させることができる。
【００２９】
さらに、プリズム５１から射出された光線は拡散板５５を透過して光学的透明体２を照射している。このため、光学的透明体２を均一に照射することができる。そして、照射手段３３からの光線が光学的透明体２を透過して被写体１３を照射し、その反射光が光学的透明体２を透過して光学読取手段４に取り込まれる。
【００３０】
また、光学読取手段４は、光学的透明体２を透過して入射される被写体１３からの反射光を取り込んで結像するレンズ群４１と、結像された画像を電気信号に変換する例えばＣＣＤから成る撮像素子４２とを有している。撮像素子４２は、本体フレーム３に固定されたＣＣＤ基板４３に取り付けられている。
【００３１】
レンズ群４１は鏡銅３５により保持されている。鏡銅３５はレンズ支持フレーム部３６に保持されている。レンズ支持フレーム部３６は本体フレーム３と一体となって形成されている。ここで、レンズ群４１としては広角レンズを使用している。このため、レンズ群４１の焦点距離を短くすることができるので、光学的透明体２と撮像素子４２との間隔を短くして光学式読取装置１の小型軽量化を図ることができる。この場合、内面反射が強くなり易い広角レンズを使用するにも拘わらず照射手段３３により発生される照射光が装置内部で内面反射することを抑制しているので、読取画像の判別の精度を向上させることができる。
【００３２】
そして、レンズ支持フレーム部３６の上部には、光路を囲む環状の視野マスク３７が取り付けられている。そして、視野マスク３７の内縁により光学的透明体２の周縁部の写り込みが防止される。視野マスク３７をレンズ群４１に近い位置に設けているので視野マスク３７を光学的透明体２の近辺に設けるよりも小さくすることができると共に、光学的透明体２の周縁部の写り込みを防止して被写体１３の凹凸を明確に認識することができる。
【００３３】
また、レンズ支持フレーム部３６の側部には、被写体１３が光学的透明体２の上面に存在することを検知する例えばフォトトランジスタから成る検知センサ４０が設けられている。そして、検知センサ４０の入射軸上の装置外（図１中の上部）には、検知センサ４０に向けて光線を射出するＬＥＤ（図示せず）が設けられている。このＬＥＤからの光線が光学的透明体２を透過して検知センサ４０に入射するときは被写体１３が所定位置に無い状態であることが検知され、逆にＬＥＤからの光線が被写体１３により遮られて検知センサ４０に入射しないときは被写体１３が所定位置に有る状態であることが検知される。ここで、視野マスク３７をレンズ群４１に近い位置としているので、装置外のＬＥＤから検知センサ４０までの光路を遮ることが無い。
【００３４】
一方、光学式読取装置１は、光学的透明体２を介して装置内部にデータを取り込む光学読取手段４と、該光学読取手段４を作動させるための回路部１２とを内部に収容するケース体５を備えている。ケース体５は、光学読取手段４と光学的透明体２の間の光路及び光学読取手段４と回路部１２とを封じ込めるように形成されている。本実施形態では、回路部１２は２枚の回路基板を有するものとすると共に光学読取手段４はレンズ群４１と撮像素子４２とＣＣＤ基板４３を有するようにしている。そして、光学読取手段４のレンズ群４１及びＣＣＤ基板４３と回路部１２の基板とは本体フレーム３に固定されると共に光学的透明体２はガイド部材１４を介して本体フレーム３に固定されることにより、これら光学読取手段４及び回路部１２と本体フレーム３とガイド部材１４と光学的透明体２とが全体として一体化されて本体部１５を形成している。
【００３５】
ケース体５は金属製で上側を開放した直方体形状としている。ケース体５と本体部１５との取付は、ケース体５の開放端縁５３が本体部１５のガイド部材１４の外周の段部６に嵌合することにより成される。
【００３６】
この光学式読取装置１では、回路部１２をケース体５の外部に電気的に接続するコネクタ部を、該コネクタ部の外部露出部１９の周囲に位置するパッキン支持部１７にパッキン部材１８を取り付けたユニット体１６により形成するようにしている。また、ケース体５の底部２０には、外部露出部１９をケース体５の外部に露出させる透孔から成る開口部２１が形成されている。本実施形態では開口部２１をケース体５の底部２０に形成しているが、これには限られずケース体５の側部５２に形成するようにしても良い。また、本実施形態では、コネクタ部をパッキン支持部１７にパッキン部材１８を取り付けたユニット体１６により形成しているが、これには限られない。
【００３７】
さらに、外部露出部１９が開口部２１から外部に露出すると共にパッキン部材１８がケース体５とパッキン支持部１７とに挟まれて圧接されるように、ユニット体１６をケース体５の内側に固定するようにしている。また、パッキン部材１８はゴム等の弾性体から成るものであり、本実施形態では中央に透孔を有する板状としている。このパッキン部材１８としては、市販のＯリング等を使用しても良い。
【００３８】
このため、コネクタ部をパッキン部材１８を含めたユニット体１６により形成しているので、コネクタ部をケース体５に対して汎用のねじ部材等により着脱することができる。これにより、本体部１５からのケース体５の取り外しを専用の治具を用いずに容易に行うことができるようになる。また、ケース体５とパッキン支持部１７とにパッキン部材１８が挟まれて圧接されるので、ケース体５とコネクタ部との間での密封性を向上できると共に、ケース体５とコネクタ部との間に封止剤を用いることなく封止を行うことができる。このため、ケース体５を本体フレーム３から取り外すときにコネクタ部とケース体５との間の封止剤を割ることがないので、ごみや埃の発生を防止することができる。しかも、ケース体５とコネクタ部との間に封止剤を用いていないので、外観を向上できると共に、外観の劣化に注意しながら封止剤の塗布作業を慎重に行う必要が無くなって組立の作業性を向上させることができる。
【００３９】
ここで、ユニット体１６は、コネクタ部に接続可能なケース体５の外部のコネクタが接続されると共に外部露出部を形成するコネクタソケット１９と、該コネクタソケット１９に接続固定されるコネクタ基板２２と、コネクタソケット１９及びコネクタ基板２２をケース体５に固定すると共にパッキン支持部１７を有するホルダ２３と、コネクタソケット１９の外周でパッキン支持部１７に取り付けられるパッキン部材１８とを備えている。ホルダ２３は、コネクタソケット１９を収容する収容孔２４と、ケース体５の内面に向き合う面における収容孔２４の縁部に形成されてパッキン部材１８を収容する凹形状のパッキン支持部１７と、コネクタ基板２２をホルダ２３にボルト２５によりねじ止めするための基板止め孔２６と、ケース体５の外部からのボルト２７によりホルダ２３をケース体５にねじ止めするためのホルダ止め孔２８とを備えている。
【００４０】
そして、コネクタソケット１９はコネクタ基板２２にはんだ付けにより接続固定されている。コネクタソケット１９が固定されたコネクタ基板２２は、ホルダ２３の収容孔２４にコネクタソケット１９を収容した状態でホルダ２３に対してねじ止めされている。ここで、ホルダ２３とコネクタ基板２２との接触部分には外周側から封止剤２９が塗布されている。封止剤２９としては、例えば合成樹脂製の接着剤を使用することができる。このため、ホルダ２３とコネクタ基板２２との間で封止を行うことができる。
【００４１】
さらに、コネクタソケット１９の外周を取り巻くようにパッキン部材１８が設けられている。このパッキン部材１８はパッキン支持部１７に収容されている。そして、コネクタソケット１９の先端部がケース体５の内部から開口部２１を貫通して外部に露出した状態で、ホルダ２３がケース体５に対してケース体５の外部からねじ止めされる。このため、ケース体５とホルダ２３との間でパッキン部材１８を押し潰して封止を図ることができる。しかも、コネクタソケット１９の外周にパッキン部材１８が設けられているので、コネクタソケット１９とパッキン部材１８の隙間の封止を図ることができる。
【００４２】
また、コネクタ基板２２と回路部１２とは、例えばフレキシブルケーブル３０で接続されている。このフレキシブルケーブル３０の一端はコネクタ基板２２に直接はんだ付けされて、他端はケーブルソケット３１を介して回路部１２の基板に接続されている。
【００４３】
ここで、ホルダ２３が本体部１５の外側から内側に向けて押圧されたときに、本体フレーム３に固定された回路部１２及び光学読取手段４に当接して本体部１５の外部に位置したままで内部に入り込めないようにしている。具体的には、ホルダ２３は本体フレーム３に固定された回路部１２の回路基板及び本体フレーム３に固定された光学読取手段４のＣＣＤ基板４３に弛んだ状態で当接するようにしている。さらに、コネクタ基板２２はＣＣＤ基板４３の内側に入り込んで配置されている。このため、コネクタ基板２２がＣＣＤ基板４３に内側から当接することにより、ユニット体１６が本体部１５から脱落することを防止することができる。このため、ホルダ２３が各基板１２，４３により位置決めされるので、ケース体５を本体部１５に被せてホルダ２３をねじ止めするときに作業性を向上させることができる。
【００４４】
一方、ガイド部材１４の外周面には段部６が形成されている。この段部６にケース体５の開放端縁５３が嵌合するようにしている。そして、ケース体５の開放端縁５３が突き当たる段部６の当接面６ａはケース体５の外周面に対して垂直としている。これにより、ケース体５の位置決めを確実に行うことができる。また、この段部６は本体フレーム３の周囲を一周するように連続して設けられている必要はなく、ケース体５の位置決めを行うのに必要十分な範囲で設けられていれば足りる。
【００４５】
本実施形態では、図１及び図１１に示すように、段部６は１組の向き合う辺の各中央部分において段を切り欠いた形状とすることにより、当該部分にケース体５のアース部１１が位置するようにしている。但し、このような形状に特に限定されるものではないのは勿論である。
【００４６】
一方、ケース体５は、本体部１５を覆うように取り付けられる。本実施形態でのケース体５は鋼板製であり、４枚の側部５２，…，５２がそれぞれ底部２０に対して垂直に折り曲げられ、これら側部５２，…，５２同士が隅肉溶接により接合されて上部が開口する形状に形成されている。
【００４７】
このケース体５の開口端部５３には、図１１及び図１２に示すように、段部６に当接する突き合わせ部７が上側に突出するように設けられている。この場合、突き合わせ部７は、ケース体５をガイド部材１４に嵌合させて当該突き合わせ部７を段部６の当接面６ａに当接させたときに開放端縁５３の突き合わせ部７以外の部分と当接面６ａとの間に隙間８が形成されるようしている。
【００４８】
この突き合わせ部７は、ケース体５の開放端縁５３から突出する台形形状に形成されたものであり、さらにこの突出する部分にケース体５をガイド部材１４にボルト４４によりねじ止め固定するためのねじ止め孔１０を設けている。この場合の４つの突き合わせ部７，…，７は開放端縁５３からの突出量がいずれの箇所でも等しくなるように設けられ、ケース体５をガイド部材１４に対して正確且つバランスよく位置決めできるようにされている。ただし突き合わせ部７の形状あるいは形態はこのようなものに限られるものでなく、例えば半円形状や三角形状とされるなど、上述のようにガイド部材１４に対してケース体５を正しく位置決めすることができ、かつケース体５の開放端縁５３と段部６の当接面６ａとの間に隙間８を形成するものであれば問題はない。このように位置決めされた状態に突き合わせ、この突き合わせ部７のねじ止め部１０をねじ止めすることによりケース体５とガイド部材１４とが固定されて光学的読取装置１が形成される。
【００４９】
また、ケース体５の開放端縁５３にはこのケース体５を接地させるためのアース部１１が設けられている。本実施形態におけるアース部１１は、隣り合う突き合わせ部７，７の間にケース体５と一体形成すると共に、開放端縁５３から突き合わせ部７よりも突出したほぼＬ字形状としている。この場合、アース部１１は先端に向かうほど細くなる形状とされ、さらに、その先端の上部側は接触性および電導性を良好に保つ尖端形状とされている。このため、アース部１１は可撓性を備える。
【００５０】
ケース体５がガイド部材１４を介して電位０である本体フレーム３に取り付けられたときは、ケース体５のアース部１１の先端が光学式読取装置１の取り付けられる光学系機器のフレーム等に当接することとなる。そして、当接したアース部１１は撓められて光学系機器のフレーム等に押し付けられているので、ケース体５の接地状態が常に維持される。なお、ここで示したアース部１１の形状や形態は一例であり、ケース体５を十分に接地させ得るものであれば特に限定されない。
【００５１】
ケース体５の開放端縁５３と段部６の当接面６ａとは突き合わせ部７により隙間８が設けられている。この隙間８には、ガイド部材１４とケース体５とを固定し、かつ密封性を高めるための封止剤９が塗布されている。本実施形態では、封止剤９として粘性が高い樹脂製の硬化性材料が用いられている。この場合、この封止剤９を隙間８に塗布すれば良いので、目視しながら隙間８の形状に合わせてむらなく塗布することができる。この封止剤９を本体フレーム３とケース体５との隙間８を埋めるように全体的に塗布するようにしても構わないが、本実施形態のように、ケース体５の開放端縁５３側のみに塗布するようにしてもガイド部材１４とケース体５との密封性を十分に保ち得るから、密封性を保つ範囲内で塗布量を少なくすることが可能である。
【００５２】
また、封止剤９はこのようにして光学式読取装置１の外周面に塗布されているため、ケース体５を本体部１５から取り外すときに好適である。即ち、硬化した封止剤９は周囲側から削り取るなどして除去することが可能であるため、ケース体５を本体部１５から容易に取り外すことができる。
【００５３】
上述した光学式読取装置１を組み立てる際は、本体部１５の組立時に回路部１２及びＣＣＤ基板４３にコネクタ部のユニット体１６を取り付けておく。そして、本体部１５にケース体５を被せて、ケース体５の底部２０の外側からボルト２７によりホルダ２３をケース体５にねじ止めする。そして、ケース体５の突き合わせ部７をガイド部材１４にねじ止めして開放端縁５３に封止剤９を塗布する。これにより、光学式読取装置１が組み立てられる。
【００５４】
また、本体部１５からケース体５を取り外すときは、開放端縁５３の封止剤９を取り除いて、突き合わせ部７及び底部２０のボルト４４，２７を取り外す。これにより、ケース体５は本体部１５に対して固定されなくなるので、本体部１５から容易に取り外すことができる。
【００５５】
さらに、上述した光学式読取装置１により被写体１３の画像の取込を行う際は、通路３２に被写体１３を摺動させる。検知センサ４０により被写体１３が光学的透明体２の上に位置することが検出されると画像の読取が開始される。そして、照射手段３３により照射光を発生させてプリズム５１及び拡散板５５を透過させる。この透過光は、光学的透明体２を透過して被写体１３を照射して反射される。この反射光は再び光学的透明体２を透過してレンズ群４１に入射して撮像素子４２で結像される。結像された画像は撮像素子４２により電気信号に変換される。ここで、光学的透明体２の内側面に反射防止膜４８が形成されると共に反射防止膜４８のピーク波長が照射手段３３のピーク波長と異なっているので、光学式読取装置１の内部での内面反射を抑制することができる。
【００５６】
上述したように本実施形態の光学式読取装置１によれば、光学的透明体２が円形状であるので低コスト化を図りながらも応力集中を防止して強度を向上させることができる。このため、光学的透明体２に被写体１３が落下しても光学的透明体２にひびが入ることを抑制して、光学的透明体２のひび割れによる画像の読取精度の低下や光学的透明体２の交換の必要を生ずることがない。
【００５７】
また、通路３２を光学的透明体２と通路部材３４，３４との別部材により形成しているので、通路部材３４に被写体１３が落下して通路部材３４にひびが入ったとしても光学的透明体２にひびが伝播することは無い。
【００５８】
さらに、光学的透明体２はサファイアガラス製であると共に通路部材３４はＳＵＳ３０４製であるので、光学的透明体２及び通路部材３４を高硬度にしてこれらの摩耗や傷の発生を抑制することができると共に、光学的透明体２及び通路部材３４を高強度にして破壊や傷の発生を抑制することができる。
【００５９】
しかも、本実施形態では通路部材３４が非磁性であるので、金属粉等が通路部材３４に磁力で付着して滞留することを防止できる。このため、金属粉等のごみが被写体１３と光学的透明体２との間に巻き込まれることを防止できるので、光学的透明体２を傷めることを防止できる。また、通路部材３４の被写体１３に接触する面に表面硬化処理を施しているので、被写体１３に対する耐摩耗性や耐傷性を更に向上させることができる。
【００６０】
さらに、光学的透明体２と通路部材３４，３４の被写体１３の通過方向Ｄの端縁部にテーパ面２ａ，３４ｂを形成しているので、被写体１３が通路３２で摺動するときに、これら光学的透明体２と通路部材３４，３４の縁部に引っ掛かることを防止して被写体１３を円滑に摺動させることができる。
【００６１】
また、本実施形態の光学式読取装置１では、段部６と開放端縁５３との間に隙間８を形成するようにし、この本体フレーム３とケース体５との間の隙間８を封止剤９により封止して密封性を高めている。したがって、光学式読取装置１の内部への塵埃の侵入を防止することができる。
【００６２】
しかも、封止剤９はケース体５を本体部１５に組み付けた後に外部から塗布するようにしているので、目視しながらの塗布量の調節が可能であり、余分に塗布してしまうこともないことから封止剤９が光学式読取装置１の内部へはみ出したりすることもない。また、封止剤９を後から塗布するようにしているので、ケース体５を本体部１５に組み付ける際に要する注意が少なくて済む。つまり、あらかじめ封止剤９が塗布された本体部１５にケース体５を取り付ける際には、封止剤９が他の箇所に付着しないようにしながら隙間８を形成する部分に過不足なく行き渡るようにする手間を要するが、本実施形態によればこの取り付けに要する手間および塗布に要する手間が少なく、組み立てにかかる労力が少ない。
【００６３】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば本実施形態ではホルダ２３とコネクタソケット１９とを別体としているが、これには限られずホルダ２３及びコネクタソケット１９を例えばプラスチックの射出成形により一体形成するようにしても良い。この場合、部品点数が減少する。
【００６４】
また、本実施形態では、光学式読取装置１の内外をコネクタにより接続する場合のコネクタの封止構造としているが、これには限られず光学式読取装置１の内外をケーブルにより接続する場合のケーブルの封止構造としても良い。
【００６５】
この場合、光学式読取装置１は、図１３に示すように回路部１２をケース体５の外部に電気的に接続する接続ケーブル４５をケース体５より引き出す引出部を、該引出部の外部露出部４６の周囲のパッキン支持部１７にパッキン部材１８を取り付けたユニット体１６’により形成する。そして、外部露出部４６が開口部２１から外部に露出すると共にパッキン部材１８がケース体５とパッキン支持部１７とに挟まれて圧接されるようにユニット体１６’をケース体５の内側に固定する。
【００６６】
このため、引出部をパッキン部材１８を含めたユニット体１６’により形成しているので、引出部をケース体５に対して汎用のねじ部材等により着脱することができる。これにより、本体部１５からのケース体５の取り外しを専用の治具を用いずに容易に行うことができるようになる。また、ケース体５とパッキン支持部１７とにパッキン部材１８が挟まれて圧接されるので、ケース体５と引出部との間での密封性を向上できると共に、ケース体５と引出部との間に封止剤を用いることなく封止を行うことができる。このため、ケース体５を本体フレーム３から取り外すときに引出部とケース体５との間の封止剤を割ることがないので、ごみや埃の発生を防止することができる。しかも、ケース体５と引出部との間に封止剤を用いていないので、外観を向上できると共に、外観の劣化に注意しながら封止剤の塗布作業を慎重に行う必要が無くなって組立の作業性を向上させることができる。
【００６７】
さらに、ユニット体１６’は、ケース体５の外部に電気的に接続する接続ケーブル４５と、接続ケーブル４５を保持してケース体５に固定すると共に凹形状のパッキン支持部１７及びケース体５の外部に露出する外部露出部４６を有するホルダ２３と、外部露出部４６の外周でパッキン支持部１７に取り付けられるパッキン部材１８とを備えるようにする。このため、接続ケーブル４５のケース体５からの取り外しを容易に行うことができると共に、ケース体５を本体部１５から取り外すときに封止剤を割ることがないので、ごみや埃の発生を防止することができる。また、接続ケーブル４５とホルダ２３の間に封止剤４７を塗布している。このため、接続ケーブル４５とホルダ２３の間での封止を行うことができる。
【００６８】
また、上述した各実施形態ではコネクタ等の封止構造をコイン等の模様を読み取る光学式読取装置に適用した場合ついて説明しているが、これには限られずＣＤーＲＯＭ装置等の光学式読取装置に適用しても良い。この場合もケース体の本体部からの取り外しを専用の治具を用いずに容易に行うことができると共に、その取り外し時にごみや埃の発生を防止することができる。
【００６９】
上述した各実施形態では光学式読取装置１をコイン読取用に使用しているが、これには限られず例えば指紋読取用等にも使用することができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、請求項１記載の光学式読取装置によれば、光学的透明体を円形状の開口部より大径の円形状としているので、必要最低限の面積とすることができる。このため、従来の矩形状の光学的透明体に比べて光学的透明体のコストを低減することができる。よって、光学式読取装置の低コスト化を図ることができる。
【００７１】
また、光学的透明体が円形状であるので応力集中を起こす部分が無い。このため、光学的透明体の強度を向上させることができるので、光学的透明体に被写体が落下しても光学的透明体にひびが入ることを抑制することができる。よって、光学的透明体のひび割れにより画像の読取精度が低下することはなく、また光学的透明体の交換を行う必要がない。
【００７２】
さらに、被写体の通路を光学的透明体と通路部材との別部材により形成しているので、通路部材に被写体が落下して通路部材にひびが入ったとしても光学的透明体にひびが伝播することは無い。よって、光学的透明体のひび割れにより画像の読取精度が低下することはなく、また光学的透明体の交換を行う必要がない。
そして、請求項１記載の光学式読取装置によれば、通路部材は非磁性の金属製であるので、被写体が磁気を帯びた磁性体であっても通路部材への摺動によって通路部材が帯電して帯磁してしまうことは無い。このため、金属粉等のごみが通路部材に磁力で付着したまま滞留して被写体と光学的透明体との間に巻き込まれることを防止できる。よって、光学的透明体を傷めることを防止できる。
【００７３】
また、請求項２記載の光学式読取装置では、光学的透明体はサファイアガラス製であるので、光学的透明体及び通路部材のいずれも高硬度にすることができる。このため、被写体の摺動に対する耐摩耗性及び耐傷性を向上させることができる。また、光学的透明体及び通路部材のいずれも高強度にすることができるので、被写体の落下等による破壊や傷の発生を抑制することができる。
【００７５】
さらに、請求項３記載の光学式読取装置によれば、照射手段が開口部の周囲に円形状に配置されているので、被写体を全周に亘りむら無く平均的に照射することができる。このため、光学読取手段により読み取られた画像のコントラストを均一にできるので、画像の読取精度を向上させることができる。
【００７６】
また、請求項４記載の光学式読取装置では、光学的透明体と通路部材のそれぞれの被写体の通過方向の端縁部はテーパ面であるようにしているので、被写体が光学的透明体及び通路部材に対して摺動するときに、これら光学的透明体と通路部材の縁部に引っ掛かることを防止できる。このため、被写体を円滑に摺動させることができるので、被写体の詰まり等の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学式読取装置の一実施形態を示す平面図である。
【図２】光学式読取装置を示す縦断面側面図である。
【図３】光学的透明体を示す平面図である。
【図４】光学的透明体を示す側面図である。
【図５】通路部材を示す平面図である。
【図６】通路部材を図５のＶＩ−ＶＩ線で切断した状態を示す側面図である。
【図７】光学式読取装置のコネクタ部を示す拡大断面図である。
【図８】ユニット体を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【図９】光学式読取装置を示す側面図である。
【図１０】光学式読取装置を示す底面図である。
【図１１】光学式読取装置を示す他の側面図である。
【図１２】ケース体を示す側面図である。
【図１３】光学式読取装置のコネクタ部の他の実施形態を示す拡大断面図である。
【図１４】従来の光学式読取装置を示す縦断面側面図である。
【図１５】従来の光学式読取装置を示す平面図である。
【符号の説明】
１  光学式読取装置
２  光学式透明体
２ａ  テーパ面
４  光学読取手段
１３  被写体
１５  本体部
３２  通路
３３  照射手段
３４  通路部材
３４ｂ  テーパ面
４１  レンズ群
４２  撮像素子
５０  開口部
Ｄ  被写体の通過方向
【図１】
0003614296.tif 000002
【図２】
0003614296.tif 000003
【図３】
0003614296.tif 000004
【図４】
0003614296.tif 000005
【図５】
0003614296.tif 000006
【図６】
0003614296.tif 000007
【図７】
0003614296.tif 000008
【図８】
0003614296.tif 000009
【図９】
0003614296.tif 000010
【図１０】
0003614296.tif 000011
【図１１】
0003614296.tif 000012
【図１２】
0003614296.tif 000013
【図１３】
0003614296.tif 000014
【図１４】
0003614296.tif 000015
【図１５】
0003614296.tif 000016