光学的情報読取装置
【課題】部品点数を削減するとともに組付工数および調整工数をも削減し得る光学的情報読取装置を提供する。
【解決手段】二次元コードリーダでは、光学系ユニット基板１６によりマーカ光源２８の発光軸ＪＭと受光センサ２４の受光軸ＪＳとが平行になるようにマーカ光源２８および受光センサ２４を支持する。そして、結像レンズ２３の光軸ＪＬに対して受光センサ２４の受光軸ＪＳがマーカ光源２８から離れる方向に「ｄ×ｎ／ｍ」（発光軸ＪＭと光軸ＪＬとの間の距離を光軸間距離ｄ、二次元コードと結像レンズ２３の主点Ｐとの間の距離を物体距離ｍ、結像レンズ２３の主点Ｐと受光センサ２４の受光面２４ａとの間の距離を結像距離ｎ）で表されるオフセット量ｆだけ、ずれるように受光センサ２４の位置を設定する。
【解決手段】二次元コードリーダでは、光学系ユニット基板１６によりマーカ光源２８の発光軸ＪＭと受光センサ２４の受光軸ＪＳとが平行になるようにマーカ光源２８および受光センサ２４を支持する。そして、結像レンズ２３の光軸ＪＬに対して受光センサ２４の受光軸ＪＳがマーカ光源２８から離れる方向に「ｄ×ｎ／ｍ」（発光軸ＪＭと光軸ＪＬとの間の距離を光軸間距離ｄ、二次元コードと結像レンズ２３の主点Ｐとの間の距離を物体距離ｍ、結像レンズ２３の主点Ｐと受光センサ２４の受光面２４ａとの間の距離を結像距離ｎ）で表されるオフセット量ｆだけ、ずれるように受光センサ２４の位置を設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示媒体に投射されるガイドマーカにより情報コードを読取可能な範囲を使用者に示し得るマーカ光を発する光学的情報読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、表示媒体に投射されるガイドマーカにより情報コードを読取可能な範囲を使用者に示し得るマーカ光を発する光学的情報読取装置として、例えば、下記特許文献１の図１６に開示されるものがある。
【０００３】
この種の光学的情報読取装置では、読取対象に向けてマーカ光を発するマーカ光学系光軸(Ｐ)と、読取対象に反射した反射光を受光する受光光学系の読取光軸(Ｏ)と、が互いにずれて位置していることから、例えば、当該光学的情報読取装置に適した読取距離で両光軸が交差するように、マーカ光学系を構成する光学素子(６)を結像光学素子(２)の上部にやや斜め下向きに配設している（下記特許文献１；段落０００３，０００４、図１６）。
【特許文献１】特開２００６−３３０９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このように構成される光学的情報読取装置によると、受光光学系の読取光軸(Ｏ)に対して微小な角度θでマーカ光の光軸(Ｐ)を交差する構成を採る必要上、例えば、(1) 受光光学系とマーカ光学系をそれぞれ別の支持部材（例えばプリント配線基板）に取り付けたり、(2) 受光光学系とマーカ光学系を同じ支持部材に取り付ける場合には、いずれか一方に角度θを持たせるためにこのような角度の取付面のあるスペーサ等を介在させて支持部材に取り付ける、ことが余儀なくされていた。
【０００５】
このため、上記(1),(2) のいずれの場合においても、部品点数や組付工数が増加するばかりでなく、これらを組み付けた後の工程で、受光光学系の読取光軸(Ｏ)とマーカ光の光軸(Ｐ)とが角度θで交差するように、少なくとも一方の光軸角度を微小な角度θに調整する調整工数が必要となり、その分の工数が増加するという問題が発生する。
【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、その目的とするところは、部品点数を削減するとともに組付工数および調整工数をも削減し得る光学的情報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】
【０００７】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項１の光学的情報読取装置では、表示媒体に投射されるガイドマーカにより情報コードを読取可能な範囲を使用者に示し得るマーカ光をマーカ光光学系を介して前記表示媒体に照射するマーカ光源と、前記表示媒体に表示され前記読取可能な範囲内に位置する前記情報コードに反射した反射光を結像レンズを介して受光する受光センサと、前記マーカ光源の発光軸と前記受光センサの受光軸とが平行になるように前記マーカ光源および前記受光センサを支持する支持部材と、を備え、前記マーカ光源の発光軸と前記結像レンズの光軸との間の距離を光軸間距離ｄ、前記情報コードと前記結像レンズの主点との間の距離を物体距離ｍ、前記結像レンズの主点と前記受光センサの受光面との間の距離を結像距離ｎ、とすると、前記受光センサは、前記結像レンズの光軸に対して前記受光センサの受光軸が前記マーカ光源から離れる方向に「ｄ×ｎ／ｍ」で表されるオフセット量ｆだけ、ずれて位置していることを技術的特徴とする。
【０００８】
特許請求の範囲に記載の請求項２の光学的情報読取装置では、請求項１記載の光学的情報読取装置において、前記読取可能な範囲が長方形状をなす場合、前記結像レンズの光軸と前記マーカ光源の発光軸とを結ぶ仮想線は、前記読取可能な範囲の短辺にほぼ平行に位置する位置関係にあることを技術的特徴とする。
【０００９】
特許請求の範囲に記載の請求項３の光学的情報読取装置では、請求項１または２記載の光学的情報読取装置において、前記支持部材は、前記マーカ光源および前記受光センサをそれぞれ駆動制御し得る回路配線が施されたプリント配線基板であり、前記マーカ光源の発光軸および前記受光センサの受光軸が前記プリント配線基板の基板表面に対して垂直に位置するように、前記マーカ光源および前記受光センサが、前記回路配線に電気的に接続可能に前記プリント配線基板に取り付けられていることを技術的特徴とする。
【００１０】
特許請求の範囲に記載の請求項４の光学的情報読取装置では、表示媒体に投射されるガイドマーカにより情報コードを読取可能な範囲を使用者に示し得るマーカ光をマーカ光光学系を介して前記表示媒体に照射するマーカ光源と、前記表示媒体に表示され前記読取可能な範囲内に位置する前記情報コードに反射した反射光を第１の結像レンズを介して受光する第１の受光センサと、前記情報コードに反射した反射光を第２の結像レンズを介して受光する第２の受光センサと、前記マーカ光源の発光軸と前記第１の受光センサの受光軸と前記第２の受光センサの受光軸とがそれぞれ互いに平行になるように前記マーカ光源、前記第１の受光センサおよび前記第２の受光センサを支持する支持部材と、を備え、前記マーカ光源の発光軸と前記第１の結像レンズの光軸との間の距離を光軸間距離ｄ１、前記情報コードと前記第１の結像レンズの主点との間の距離を物体距離ｍ１、前記第１の結像レンズの主点と前記第１の受光センサの受光面との間の距離を結像距離ｎ１、とすると、前記第１の受光センサは、前記第１の結像レンズの光軸に対して前記第１の受光センサの受光軸が前記マーカ光源から離れる方向に「ｄ１×ｎ１／ｍ１」で表されるオフセット量ｆ１だけ、ずれて位置しており、前記マーカ光源の発光軸と前記第２の結像レンズの光軸との間の距離を光軸間距離ｄ２、前記情報コードと前記第２の結像レンズの主点との間の距離を物体距離ｍ２、前記第２の結像レンズの主点と前記第２の受光センサの受光面との間の距離を結像距離ｎ２、とすると、前記第２の受光センサは、前記第２の結像レンズの光軸に対して前記第２の受光センサの受光軸が前記マーカ光源から離れる方向に「ｄ２×ｎ２／ｍ２」で表されるオフセット量ｆ２だけ、ずれて位置していることを技術的特徴とする。
【００１１】
特許請求の範囲に記載の請求項５の光学的情報読取装置では、請求項４記載の光学的情報読取装置において、前記読取可能な範囲が長方形状をなす場合、前記第１の結像レンズの光軸と前記第２の結像レンズの光軸とを結ぶ仮想線は、前記読取可能な範囲の短辺にほぼ平行に位置する位置関係にあることを技術的特徴とする。
【００１２】
特許請求の範囲に記載の請求項６の光学的情報読取装置では、請求項４または５記載の光学的情報読取装置において、前記支持部材は、前記マーカ光源、前記第１の受光センサおよび前記第２の受光センサをそれぞれ駆動制御し得る回路配線が施されたプリント配線基板であり、前記マーカ光源の発光軸、前記第１の受光センサの受光軸および前記第２の受光センサの受光軸が前記プリント配線基板の基板表面に対して垂直に位置するように、前記マーカ光源、前記第１の受光センサおよび前記第２の受光センサが、前記回路配線に電気的に接続可能に前記プリント配線基板に取り付けられていることを技術的特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明では、支持部材により、マーカ光源の発光軸と受光センサの受光軸とが平行になるようにマーカ光源および受光センサを支持し、マーカ光源の発光軸と結像レンズの光軸との間の距離を光軸間距離ｄ、情報コードと結像レンズの主点との間の距離を物体距離ｍ、結像レンズの主点と受光センサの受光面との間の距離を結像距離ｎ、とすると、受光センサは、結像レンズの光軸に対して受光センサの受光軸がマーカ光源から離れる方向に「ｄ×ｎ／ｍ」で表されるオフセット量ｆだけ、ずれて位置している。
【００１４】
即ち、情報コードと結像レンズの主点との間の距離を物体距離ｍ、結像レンズの主点と受光センサの受光面との間の距離を結像距離ｎとすると、情報コード（物体）と受光面上の結像（像）との間の物像距離は、物体距離ｍと結像距離ｎとの和（ｍ＋ｎ）となり、また結像レンズの倍率は、結像距離ｎを物体距離ｍで除した値（ｎ／ｍ）になる。このため、マーカ光源の発光軸と結像レンズの光軸とが一致することなく、互いにずれて位置しているときには、これらの光軸間の距離を光軸間距離ｄとすると、マーカ光源の発光軸と情報コードとの交点から結像レンズの主点を通って受光センサの受光面に至るまでの軸、つまり読取光学系の光軸は、「ｄ×ｎ／ｍ」で求められる距離だけマーカ光源から離れる方向にシフトした位置で受光面に交わる。
【００１５】
これにより、「ｄ×ｎ／ｍ」で求められる距離だけマーカ光源から離れる方向にシフトした位置に受光面が位置するように受光センサを配置することによって、マーカ光源の発光軸と受光センサの受光軸とが平行になるような位置関係にあっても、結像レンズの主点を通る読取光学系の光軸をマーカ光源の発光軸と情報コードとの交点に合わせることができる。このように「ｄ×ｎ／ｍ」で求められるオフセット量ｆだけマーカ光源から離れる方向にシフトした位置に受光面が位置するように受光センサを配置することで、マーカ光源の発光軸と受光センサの受光軸とを互いに交差する構成を採る必要がないことから、マーカ光源および受光センサをそれぞれ別の支持部材に取り付けたり、これらのいずれか一方に角度θを持たせるためのスペーサ等を介在させて支持部材に取り付ける必要がない。したがって、部品点数を削減するとともに組付工数および調整工数をも削減することができる。
【００１６】
請求項２の発明では、読取可能な範囲が長方形状をなす場合、結像レンズの光軸とマーカ光源の発光軸とを結ぶ仮想線は、読取可能な範囲の短辺にほぼ平行に位置する位置関係にある。これにより、当該仮想線が読取可能な範囲の長辺にほぼ平行に位置する位置関係にある場合に比べ、マーカ光源の発光軸と結像レンズの光軸との間の光軸間距離ｄが短くなるため、「ｄ×ｎ／ｍ」で求められるオフセット量ｆを小さくすることができる。したがって、マーカ光源および受光センサを支持する支持部材の、受光センサがずれて位置する方向の長さを短くすることができる。
【００１７】
請求項３の発明では、マーカ光源および受光センサが取り付けられているプリント配線基板には、マーカ光源および受光センサをそれぞれ駆動制御し得る回路配線が施されている。これにより、支持部材を別途設ける場合に比べ、部品点数を削減することができる。したがって、さらに部品点数を削減するとともに組付工数および調整工数をも削減することができる。
【００１８】
請求項４の発明では、支持部材により、マーカ光源の発光軸と第１の受光センサの受光軸と第２の受光センサの受光軸とがそれぞれ互いに平行になるようにマーカ光源、第１の受光センサおよび第２の受光センサを支持している。そして、マーカ光源の発光軸と第１の結像レンズの光軸との間の距離を光軸間距離ｄ１、情報コードと第１の結像レンズの主点との間の距離を物体距離ｍ１、第１の結像レンズの主点と第１の受光センサの受光面との間の距離を結像距離ｎ１、とすると、第１の受光センサは、第１の結像レンズの光軸に対して第１の受光センサの受光軸がマーカ光源から離れる方向に「ｄ１×ｎ１／ｍ１」で表されるオフセット量ｆ１だけ、ずれて位置し、マーカ光源の発光軸と第２の結像レンズの光軸との間の距離を光軸間距離ｄ２、情報コードと第２の結像レンズの主点との間の距離を物体距離ｍ２、第２の結像レンズの主点と第２の受光センサの受光面との間の距離を結像距離ｎ２、とすると、第２の受光センサは、第２の結像レンズの光軸に対して第２の受光センサの受光軸がマーカ光源から離れる方向に「ｄ２×ｎ２／ｍ２」で表されるオフセット量ｆ２だけ、ずれて位置している。
【００１９】
即ち、情報コードと第１の結像レンズの主点との間の距離を物体距離ｍ１、第１の結像レンズの主点と第１の受光センサの受光面との間の距離を結像距離ｎ１、とすると、情報コード（物体）と第１の受光センサの受光面上の結像（像）との間の物像距離は、物体距離ｍ１と結像距離ｎ１との和（ｍ１＋ｎ１）となり、また結像レンズの倍率は、結像距離ｎ１を物体距離ｍ１で除した値（ｎ１／ｍ１）になる。このため、マーカ光源の発光軸と第１の結像レンズの光軸とが一致することなく、互いにずれて位置しているときには、これらの光軸間の距離を光軸間距離ｄ１とすると、マーカ光源の発光軸と情報コードとの交点から結像レンズの主点を通って第１の受光センサの受光面に至るまでの軸、つまり読取光学系の光軸は、「ｄ１×ｎ１／ｍ１」で求められる距離だけマーカ光源から離れる方向にシフトした位置で受光面に交わる。
【００２０】
同様に、情報コードと第２の結像レンズの主点との間の距離を物体距離ｍ２、第２の結像レンズの主点と第２の受光センサの受光面との間の距離を結像距離ｎ２、とすると、情報コード（物体）と第２の受光センサの受光面上の結像（像）との間の物像距離は、物体距離ｍ２と結像距離ｎ２との和（ｍ２＋ｎ２）となり、また結像レンズの倍率は、結像距離ｎ２を物体距離ｍ２で除した値（ｎ２／ｍ２）になる。このため、マーカ光源の発光軸と第２の結像レンズの光軸とが一致することなく、互いにずれて位置しているときには、これらの光軸間の距離を光軸間距離ｄ２とすると、マーカ光源の発光軸と情報コードとの交点から結像レンズの主点を通って第１の受光センサの受光面に至るまでの軸、つまり読取光学系の光軸は、「ｄ２×ｎ２／ｍ２」で求められる距離だけマーカ光源から離れる方向にシフトした位置で受光面に交わる。
【００２１】
これにより、「ｄ１×ｎ１／ｍ１」で求められる距離だけマーカ光源から離れる方向にシフトした位置に受光面が位置するように第１の受光センサを配置することによって、マーカ光源の発光軸と第１の受光センサの受光軸とが平行になるような位置関係にあっても、結像レンズの主点を通る読取光学系の光軸をマーカ光源の発光軸と情報コードとの交点に合わせることができる。また、「ｄ２×ｎ２／ｍ２」で求められる距離だけマーカ光源から離れる方向にシフトした位置に受光面が位置するように第２の受光センサを配置することによって、マーカ光源の発光軸と第２の受光センサの受光軸とが平行になるような位置関係にあっても、結像レンズの主点を通る読取光学系の光軸をマーカ光源の発光軸と情報コードとの交点に合わせることができる。このように「ｄ１×ｎ１／ｍ１」で求められるオフセット量ｆ１だけマーカ光源から離れる方向にシフトした位置に受光面が位置するように第１の受光センサを配置し、「ｄ２×ｎ２／ｍ２」で求められるオフセット量ｆ２だけマーカ光源から離れる方向にシフトした位置に受光面が位置するように第２の受光センサを配置することで、マーカ光源の発光軸と第１の受光センサの受光軸とを互いに交差する構成や、マーカ光源の発光軸と第２の受光センサの受光軸とを互いに交差する構成を採る必要がない。
【００２２】
このため、マーカ光源、第１の受光センサおよび第２の受光センサをそれぞれ別の支持部材に取り付けたり、これらのいずれかに角度θを持たせるためのスペーサ等を介在させて支持部材に取り付ける必要がない。したがって、部品点数を削減するとともに組付工数および調整工数をも削減することができる。また、マーカ光源を挟んで、第１の受光センサおよび第２の受光センサが配置されているので、同一の読取対象に対して異なった角度で読み取ることができる。このため、例えば、第１の受光センサに対しては、情報コードに反射した反射光が鏡面反射になっても、第２の受光センサは異なった角度に位置するので、鏡面反射ではない反射光を受光することができる。
【００２３】
請求項５の発明では、読取可能な範囲が長方形状をなす場合、第１の結像レンズの光軸と第２の結像レンズの光軸とを結ぶ仮想線は、読取可能な範囲の短辺にほぼ平行に位置する位置関係にある。これにより、当該仮想線が読取可能な範囲の長辺にほぼ平行に位置する位置関係にある場合に比べ、マーカ光源の発光軸と第１の結像レンズの光軸との間の光軸間距離ｄ１が短くなるため、「ｄ１×ｎ１／ｍ１」で求められるオフセット量ｆ１を小さくすることができ、またマーカ光源の発光軸と第２の結像レンズの光軸との間の光軸間距離ｄ２が短くなるため、「ｄ２×ｎ２／ｍ２」で求められるオフセット量ｆ２を小さくすることができる。したがって、マーカ光源、第１の受光センサおよび第２の受光センサを支持する支持部材の、第１の受光センサや第２の受光センサがずれて位置する方向の長さを短くすることができる。
【００２４】
請求項６の発明では、マーカ光源、第１の受光センサおよび第２の受光センサが取り付けられているプリント配線基板には、マーカ光源、第１の受光センサおよび第２の受光センサをそれぞれ駆動制御し得る回路配線が施されている。これにより、支持部材を別途設ける場合に比べ、部品点数を削減することができる。したがって、さらに部品点数を削減するとともに組付工数および調整工数をも削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の光学的情報読取装置を二次元コードリーダに適用した実施形態を各図に基づいて説明する。
【００２６】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態を図１〜図５を参照して説明する。まず、本第１実施形態に係る二次元コードリーダ１０の構成を図１〜図４に基づいて説明する。
【００２７】
なお、図１には、二次元コードリーダ１０の構成概要を示す説明図（同(A)：部分縦断面図、同(B)：部分横断面図）が図示されている。また図２には、二次元コードリーダ１０を構成する制御系ユニット基板１５および光学系ユニット基板１６の回路構成等を示すブロック図が図示されており、そのうちの光学系ユニット基板１６の構成例を示す説明図が図３に図示されている（同(A)：正面図、同(B)：３Ｂ線断面図）。図３(A) に記載された上下左右の４方向を示す矢印は、使用者により使用可能に把持された二次元コードリーダ１０から出射されるマーカ光Ｍの出射方向を「前方向」（図３の紙面垂直上方向）とした場合における当該光学系ユニット基板１６の各方向を示すものである。また、図４には、光学系ユニット基板１６のマーカ光学系２５から照射されるマーカ光Ｍと読取可能範囲ＡＲとの関係等が図示されている。
【００２８】
図１(A) および図１(B) に示すように、二次元コードリーダ１０は、丸みを帯びた薄型のほぼ矩形箱状なすハウジング本体１１と、このハウジング本体１１の下面ほぼ中央後端寄りにハウジング本体１１に一体に形成されるグリップ部１２と、からなるガンタイプのハウジングを備えている。このグリップ部１２は、使用者が片手で把持可能な程度の外径に設定されており、当該グリップ部１２を握った使用者の人差し指が当接する部位に、後述する照明光の出射を指示するトリガスイッチ１４が設けられている。
【００２９】
ハウジング本体１１の内部には、後述する制御系ユニット基板１５や光学系ユニット基板１６が収容されており、またハウジング本体１１の先端部には、当該光学系ユニット基板１６から発せられる照明光やマーカ光Ｍの出射を可能にしたり、反射光の入射を可能にする読取口１１ａが形成されている。
【００３０】
図１〜図３に示すように、制御系ユニット基板１５に実装される回路部２０は、主に、読取光学系２１、マーカ光学系２５、照明光源２９等の光学系と、メモリ３５、制御回路４０、操作スイッチ４２、液晶表示器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等の電源系と、から構成されている。これらは、前述した制御系ユニット基板１５や光学系ユニット基板１６に実装あるいはハウジング本体１１内に内装されている。
【００３１】
図１および図３に示すように、読取光学系２１は、鏡筒２２、結像レンズ２３および受光センサ２４から構成され、結像レンズ２３を介して入射する入射光を受光センサ２４の受光面２４ａで受光可能に光学系ユニット基板１６に実装されている。
【００３２】
即ち、結像レンズ２３は、読取対象物Ｒに反射し読取口１１ａを介して入射する反射光Ｌｒ（入射光）を集光して受光センサ２４の受光面２４ａに像を結像可能にし、鏡筒２２は、このような結像レンズ２３をその光軸（レンズ軸）ＪＬが基板表面１６ａに垂直に位置するように支持している（図３(B) 参照）。なお、この読取対象物Ｒには、情報コードとして二次元コード（ＱＲコード、データマトリックスやマキシコード、ＰＤＦ４１７、ベリコード、ＣＰコード、カルラコード等）Ｑが貼付されている。
【００３３】
受光センサ２４は、読取対象物Ｒや二次元コードＱ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。本実施形態の場合、情報コードとして二次元コードＱを読み取るため、複数の受光素子が長方形状の矩形範囲に配置されて構成される受光面２４ａを有する、いわゆるエリアセンサを用いており、その受光軸ＪＳ（例えば複数の受光素子が長方形状の矩形範囲に配置される場合、受光面２４ａに対して前述の交点を垂直に通る軸）が光学系ユニット基板１６の基板表面１６ａに対してほぼ垂直になるように実装されている（図３(B) 参照）。なお、受光センサ２４は、受光面２４ａが正方形状に構成されるエリアセンサであっても良い。
【００３４】
本第１実施形態では、この受光センサ２４は、その受光面２４ａがハウジング本体１１外から読取口１１ａを介して外観可能に、かつ受光面２４ａの受光中心（例えば、複数の受光素子が長方形状の矩形範囲に配置される場合、当該矩形の対角線の交点）が後述するオフセット量ｆだけ、二次元コードリーダ１０の下側にずれて位置するように、光学系ユニット基板１６に実装されている（図３(A) 参照）。これにより、受光センサ２４は、その受光軸ＪＳが結像レンズ２３の結像レンズの光軸ＪＬに対して後述するオフセット量ｆだけ、二次元コードリーダ１０の下側にずれて位置する。
【００３５】
マーカ光学系２５は、ホルダ２６、ホログラム２７およびマーカ光源２８から構成されており、読取対象物Ｒに対して読取可能範囲を明示し得るマーカ光Ｍを発する機能を有するもので、これらは光学系ユニット基板１６に実装されている。なお、マーカ光源２８も、光学系ユニット基板１６の基板表面１６ａに対してその発光軸ＪＭがほぼ垂直になるように実装されている（図３(B) 参照）。つまり、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと受光センサ２４の受光軸ＪＳとは、平行に位置している。
【００３６】
即ち、図３および図４に示すように、ホログラム２７は、マーカ光源２８から照射されて入射するレーザ光ＬＢを、読取可能範囲ＡＲについてガイドマーカＧＡを投射可能なマーカ光Ｍを出射し得るホログラムプレートで、レーザ光ＬＢを回折させてこのようなマーカ光Ｍを生成可能な回折格子が形成されている。そして、ホルダ２６は、このような回折格子にレーザ光ＬＢが入射し得るようにホログラム２７を支持している。マーカ光源２８は、レーザダイオード（例えばInGaAlPレーザを出力するもの）により構成されている。
【００３７】
照明光源２９は、読取対象物Ｒに照射される照射光Ｌｆを発光可能な機能を有するもので、複数個の赤色のＬＥＤとこれらのＬＥＤの出射側に設けられる図略の拡散レンズ等とから構成されている。図３(A) に示すように、照明光源２９は、例えば、結像レンズ２３および受光センサ２４の両側を直線状に囲むように配置された１０個のＬＥＤにより構成されており、ハウジング本体１１の読取口１１ａを介して読取対象物Ｒに向けて照明光Ｌｆを照射可能に実装されている。
【００３８】
なお、読取光学系２１を構成する結像レンズ２３および受光センサ２４と、マーカ光学系２５を構成するホログラム２７およびマーカ光源２８と、の位置関係を模式的に図示すると、図４に示されるように表される。即ち、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと二次元コードＱとの交点にあたる読取中心ＣＲ（読取可能範囲ＡＲの中心）から結像レンズ２３の主点を通って受光センサ２４の受光面２４ａに至るまでの軸、つまり読取光学系２１の光軸ＪＺと、マーカ光源２８の発光軸ＪＭとは、同一の仮想面ＫＰに含まれ、さらにこの仮想面ＫＰには、読取中心ＣＲを通る読取可能範囲ＡＲの縦方向中心線ＬＶが含まれる。
【００３９】
このように光学系を構成することにより、図５に示すように、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと結像レンズ２３の光軸ＪＬとの間の距離を光軸間距離ｄ、二次元コードＱ（読取対象物Ｒ）と結像レンズ２３の主点Ｐとの間の距離を物体距離ｍ、結像レンズ２３の主点Ｐと受光センサ２４の受光面２４ａとの間の距離を結像距離ｎ、とすると、前述した受光センサ２４のオフセット量ｆは、ｄ×ｎ／ｍで求められる値に設定されている。なお、図５には、結像レンズ２３、受光センサ２４、マーカ光学系２５、読取対象物Ｒ、の距離関係等を示す説明図が図示されている。
【００４０】
即ち、二次元コードＱ（物体）と受光センサ２４の受光面２４ａ上の結像（像）との間の物像距離は、物体距離ｍと結像距離ｎとの和（ｍ＋ｎ）となり、また結像レンズ２３の倍率は、結像距離ｎを物体距離ｍで除した値（ｎ／ｍ）になることから、結像レンズ２３の共役関係が成立する場合において、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと二次元コードＱ（読取対象物Ｒ）との交点にあたる読取中心ＣＲから結像レンズ２３の主点Ｐを通って受光センサ２４の受光面２４ａに至るまでの軸、つまり読取光学系２１の光軸ＪＺは、「ｄ×ｎ／ｍ」で求められる距離ｆだけマーカ光源２８から離れる方向にシフトした位置で受光面２４ａに交わる。
【００４１】
このため、オフセット量ｆ（＝ｄ×ｎ／ｍ）だけマーカ光源２８から離れる方向にシフトした位置に、受光面２４ａの受光中心またはその周囲が位置するように受光センサ２４を配置することによって、図３(B) に示すように、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと受光センサ２４の受光軸ＪＳとが平行になるような位置関係でマーカ光源２８および受光センサ２４が光学系ユニット基板１６に実装されていても、物像距離（ｍ＋ｎ）において、結像レンズ２３の主点Ｐを通る読取光学系２１の光軸ＪＺをマーカ光源２８の発光軸ＪＭと二次元コードＱとの交点に合わせることができる。
【００４２】
これにより、このような位置関係で、マーカ光源２８、結像レンズ２３および受光センサ２４をそれぞれ光学系ユニット基板１６の基板上に配置することで、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと受光センサ２４の受光軸ＪＳとが微小角度θで交差するような構成を採ることなく、物像距離（ｍ＋ｎ）における読取可能範囲ＡＲとガイドマーカＧＡで囲まれた範囲とをほぼ一致させることができる。
【００４３】
なお、光学系ユニット基板１６にマーカ光源２８や受光センサ２４を直接実装する場合には、光学系ユニット基板１６に電子部品を自動的に実装するマウンタ装置によって高精度に位置決めされ、また結像レンズ２３は鏡筒２２を介して光学系ユニット基板１６に実装されるため、結像レンズ２３、受光センサ２４およびマーカ光源２８の位置関係はほとんど一義的に決定される。このため、これらの位置関係の微調整は要しない。
【００４４】
したがって、読取光学系２１（鏡筒２２、結像レンズ２３、受光センサ２４）とマーカ光学系２５（ホルダ２６、ホログラム２７、マーカ光源２８）とを、それぞれ別の支持部材（例えば、サブ基板やハウジング本体１１の内側に形成される支持ポストや凸部等）に取り付けたり、これらの受光センサ２４およびマーカ光源２８のいずれか一方に角度θを持たせるためのスペーサ等を介在させて光学系ユニット基板１６に取り付ける必要がないので、部品点数を削減するとともに組付工数および調整工数をも削減することができる。
【００４５】
なお、本第１実施形態では、図５に示すように、読取可能範囲ＡＲが長辺ＡＬおよび短辺ＡＳからなる長方形状をなすことから、結像レンズ２３の光軸ＪＬとマーカ光源２８の発光軸ＪＭとを結ぶ仮想線ＫＬが、読取可能範囲ＡＲの短辺ＡＳにほぼ平行に位置するように、受光センサ２４の実装位置をマーカ光源２８から離れる方向で二次元コードリーダ１０の下側にオフセット量ｆだけずれて位置するように設定している。
【００４６】
これにより、当該仮想線ＫＬが読取可能範囲ＡＲの長辺ＡＬにほぼ平行に位置する位置関係にある場合に比べて、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと結像レンズ２３の光軸ＪＬとの間の光軸間距離ｄが短くなるため、受光センサ２４のオフセット量ｆを小さくすることができ、光学系ユニット基板１６の受光センサ２４がずれて位置する方向の長さを短くすることができる。つまり、二次元コードリーダ１０においては、その上下方向の長さを短くできるので、ハウジング本体１１の厚さを薄くすることが可能となる。
【００４７】
次に、図２に戻ってマイコン系の構成概要を説明する。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１４，４２、ＬＥＤ４３、ブザー４４、液晶表示器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、その名の通り、マイコンとして機能し得る制御回路４０およびメモリ３５を中心に構成される。
【００４８】
光学系の受光センサ２４から出力される画像信号は、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に入力されると、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、つまり画像データは、メモリ３５に入力されると、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２４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。
【００４９】
メモリ３５は、半導体メモリ装置で、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等も確保可能に構成されている。またＲＯＭには、後述するデコード処理等を実行可能な所定プログラムやその他、受光センサ２４、マーカ光源２８、照明光源２９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。
【００５０】
制御回路４０は、二次元コードリーダ１０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り、メモリ３５とともに情報処理装置を構成し得るもので情報処理機能を有する。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と接続可能に構成されており、本実施形態の場合、電源スイッチ４１、操作スイッチ４２（トリガスイッチ１４）、ＬＥＤ４３、ブザー４４、液晶表示器４６、通信インタフェース４８等が接続されている。
【００５１】
これにより、例えば、電源スイッチ４１や操作スイッチ４２、トリガスイッチ１４の監視や管理、またインジケータとして機能するＬＥＤ４３の点灯・消灯、ビープ音やアラーム音を発生可能なブザー４４の鳴動のオンオフ、さらには読み取った二次元コードＱによるコード内容を画面表示可能な液晶表示器４６の画面制御や外部装置とのシリアル通信を可能にする通信インタフェース４８の通信制御等を可能にしている。なお、通信インタフェース４８に接続される外部装置には、当該二次元コードリーダ１０の上位システムに相当するホストコンピュータ等が含まれる。
【００５２】
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二次電池で、例えば、リチウムイオン電池等がこれに相当する。
【００５３】
このように二次元コードリーダ１０を構成することにより、例えば、電源スイッチ４１がオンされて所定の自己診断処理等が正常終了し、二次元コードＱの読み取りが可能な状態になると、制御回路４０が照明光Ｌｆの発光を指示するトリガスイッチ１４の入力を受け付けるとともに、同期信号を基準に所定周期で発光信号をマーカ光源２８に出力する。
【００５４】
これによって、発光信号を受けたマーカ光源２８は、レーザダイオードを間欠的に発光させてホログラム２７を介してマーカ光Ｍを発するため、使用者が当該二次元コードリーダ１０の読取口１１ａを読取対象物Ｒに向けることで、例えば、図４に示すように、マーカ光Ｍが読取対象物Ｒに照射されて映る。
【００５５】
即ち、マーカ光Ｍにより映し出されるガイドマーカＧＡによって囲まれる範囲が、読取可能範囲ＡＲが当該二次元コードリーダ１０の使用者に明示されるとともに、その範囲のほぼ中央に位置する読取中心ＣＲが当該使用者に明示される。このため、当該使用者は、ガイドマーカＧＡにより、読取可能範囲ＡＲとその読取中心ＣＲを把握することができるので、読取対象物Ｒに貼付や印刷された二次元コードＱに対して読取口１１ａの向きを合わせることが可能となる。
【００５６】
そして、使用者がトリガスイッチ１４をオンにすることによって、制御回路４０が同期信号を基準に照明光源２９に発光信号を出力するので、当該発光信号を受けた照明光源２９は照明光Ｌｆを照射し、照射された照明光Ｌｆが二次元コードＱ等に反射するとその反射光Ｌｒが読取口１１ａを介して結像レンズ２３に入射する。このため、受光センサ２４の受光面２４ａには、二次元コードＱの像が結像されるので、上述したマイコン系により画像処理された後、画像データとしてメモリ３５を介して、デコード処理に渡される。メモリ３５から当該画像データを取り出した制御回路４０は、所定のデコード処理によって当該画像データをデコードしデコードデータとして外部に出力する。
【００５７】
以上説明したように、本第１実施形態に係る二次元コードリーダ１０では、図１〜図５に示すように、光学系ユニット基板１６によりマーカ光源２８の発光軸ＪＭと受光センサ２４の受光軸ＪＳとが平行になるようにマーカ光源２８および受光センサ２４を支持する。そして、結像レンズ２３の光軸ＪＬに対して受光センサ２４の受光軸ＪＳがマーカ光源２８から離れる方向に「ｄ×ｎ／ｍ」（発光軸ＪＭと光軸ＪＬとの間の距離を光軸間距離ｄ、二次元コードＱと結像レンズ２３の主点Ｐとの間の距離を物体距離ｍ、結像レンズ２３の主点Ｐと受光センサ２４の受光面２４ａとの間の距離を結像距離ｎ）で表されるオフセット量ｆだけ、ずれるように、受光センサ２４を光学系ユニット基板１６に実装した。
【００５８】
これにより、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと受光センサ２４の受光軸ＪＳとが平行になるような位置関係にあっても、結像レンズ２３の主点Ｐを通る読取光学系２１の光軸ＪＺをマーカ光源２８の発光軸ＪＭと二次元コードＱとの交点に合わせることができる。このため、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと受光センサ２４の受光軸ＪＳとを互いに交差する構成を採る必要がないことから、マーカ光源２８および受光センサ２４をそれぞれ別の支持部材に取り付けたり、これらのいずれか一方に角度θを持たせるためのスペーサ等を介在させて光学系ユニット基板１６に取り付ける必要がない。したがって、部品点数を削減するとともに組付工数および調整工数をも削減することができる。
【００５９】
また、マーカ光源２８および受光センサ２４が取り付けられている光学系ユニット基板１６には、前述したように、これらをそれぞれ駆動制御し得る回路配線が施されているため、このような光学系ユニット基板１６ではない他の支持部材を別途設ける場合に比べ、部品点数を削減することができる。したがって、さらに部品点数を削減するとともに組付工数および調整工数をも削減することができる。
【００６０】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図６〜図１０を参照して説明する。本第２実施形態に係る二次元コードリーダ５０は、読取光学系２１を２セット備え、マーカ光学系２５の右側（マーカ光Ｍの出射方向を「前方向」とした場合の右方向側）に右側読取光学系２１Ｒ、マーカ光学系２５の左側（マーカ光Ｍの出射方向を「前方向」とした場合の左方向側）に左側読取光学系２１Ｌを、それぞれ設けている点が、読取光学系２１を１セットしか備えない第１実施形態に係る二次元コードリーダ１０と異なる。そのため、他の構成部分については、第１実施形態の二次元コードリーダ１０と実質的に同一であるので、これらの部分には同一符号を付して説明を省略する。まず、本第２実施形態に係る二次元コードリーダ５０の構成を図６〜図８に基づいて説明する。
【００６１】
なお、図６には、二次元コードリーダ５０の構成概要を示す説明図（同(A)：部分縦断面図、同(B)：部分横断面図）が図示されている。また図７には、二次元コードリーダ５０を構成する制御系ユニット基板５５および光学系ユニット基板５６の回路構成等を示すブロック図が図示されており、そのうちの光学系ユニット基板５６の構成例を示す説明図が図８に図示されている（同(A)：正面図、同(B)：８Ｂ線断面図）。図８(A) に記載された上下左右の４方向を示す矢印は、使用者により使用可能に把持された二次元コードリーダ５０から出射されるマーカ光Ｍの出射方向を「前方向」（図８の紙面垂直上方向）とした場合における当該光学系ユニット基板５６の各方向を示すものである。
【００６２】
図６(A) および図６(B) に示すように、ハウジング本体１１の内部には、制御系ユニット基板５５や光学系ユニット基板５６が収容されている。これらの各ユニット基板は、当該二次元コードリーダ５０が読取光学系２１を２セット備えている点で、前述した二次元コードリーダ１０の制御系ユニット基板１５や光学系ユニット基板１６と構成が異なる。
【００６３】
即ち、図６(B) に示すように、右側読取光学系２１Ｒとして、鏡筒２２Ｒ、右側結像レンズ２３Ｒおよび右側受光センサ２４Ｒを備え、また左側読取光学系２１Ｌとして、鏡筒２２Ｌ、左側結像レンズ２３Ｌおよび左側受光センサ２４Ｌを備えており、図８に示すように、マーカ光学系２５を中心にしてそれぞれ左右対称に光学系ユニット基板５６に実装されている。
【００６４】
また、図７に示すように、制御系ユニット基板５５には、右側読取光学系２１Ｒの右側受光センサ２４Ｒから出力される画像信号を処理する増幅回路３１ＲおよびＡ／Ｄ変換回路３３Ｒ、また左側読取光学系２１Ｌの左側受光センサ２４Ｌから出力される画像信号を処理する増幅回路３１ＬおよびＡ／Ｄ変換回路３３Ｌ、そしてこれらのＡ／Ｄ変換回路３３Ｒ，３３Ｌから出力されるディジタル信号を処理する制御回路４０、メモリ３５等が、回路部５０として実装されている。
【００６５】
なお、図８に示すように、右側の鏡筒２２Ｒおよび左側の鏡筒２２Ｌ（以下、左右両側の鏡筒を総称する場合には「両鏡筒２２Ｒ・２２Ｌ」という）、右側結像レンズ２３Ｒおよび左側結像レンズ２３Ｌ（以下、左右両側の結像レンズを総称する場合には「両結像レンズ２３Ｒ・２３Ｌ」という）、右側受光センサ２４Ｒおよび左側受光センサ２４Ｌ（以下、左右両側の受光センサを総称する場合には「両受光センサ２４Ｒ・２４Ｌ」という）は、それぞれ個々には、前述した二次元コードリーダ１０の光学系ユニット基板１６を構成する鏡筒２２、結像レンズ２３、受光センサ２４と同様に構成されており、これらはそれぞれ光学系ユニット基板５６の基板表面５６ａに対して、垂直に実装されている。
【００６６】
また、これらは、マーカ光学系２５を中心にしてそれぞれ左右対称に光学系ユニット基板５６に実装されているため、前述した光学系ユニット基板１６が二次元コードリーダ１０の上下方向に長い長方形状であったのに対し、本第２実施形態の光学系ユニット基板５６は、二次元コードリーダ５０の左右方向に長い長方形状を有する。
【００６７】
このため、本第２実施形態の二次元コードリーダ５０では、マーカ光学系２５の右側に配置される右側読取光学系２１Ｒの右側受光センサ２４Ｒは、図８(A) および図８(B) に示すように、その受光面２４Ｒａがハウジング本体１１外から読取口１１ａを介して外観可能に、かつ受光面２４Ｒａの受光中心（例えば、複数の受光素子が長方形状の矩形範囲に配置される場合、当該矩形の対角線の交点）がオフセット量ｆ１だけ、二次元コードリーダ５０の右側にずれて位置するように、光学系ユニット基板５６に実装されている。つまり、受光センサ２４Ｒは、その受光軸ＪＳＲが結像レンズ２３の結像レンズの光軸ＪＬＲに対してオフセット量ｆ１だけ、二次元コードリーダ５０の右側にずれて位置する。
【００６８】
これに対し、マーカ光学系２５の左側に配置される左側読取光学系２１Ｌの左側受光センサ２４Ｌは、その受光面２４Ｌａがハウジング本体１１外から読取口１１ａを介して外観可能に、かつ受光面２４Ｌａの受光中心がオフセット量ｆ２だけ、二次元コードリーダ５０の左側にずれて位置するように、光学系ユニット基板５６に実装されている。つまり、受光センサ２４Ｌは、その受光軸ＪＳＬが結像レンズ２３の結像レンズの光軸ＪＬＬに対してオフセット量ｆ２だけ、二次元コードリーダ５０の左側にずれて位置する。
【００６９】
このように光学系を構成することにより、図９に示すように、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと右側結像レンズ２３Ｒの光軸ＪＬＲとの間の距離を光軸間距離ｄ１、二次元コードＱ（読取対象物Ｒ）と右側結像レンズ２３Ｒの主点ＰＲとの間の距離を物体距離ｍ１、右側結像レンズ２３Ｒの主点ＰＲと右側受光センサ２４Ｒの受光面２４Ｒａとの間の距離を結像距離ｎ１、とすると、前述した右側受光センサ２４Ｒのオフセット量ｆ１は、ｄ１×ｎ１／ｍ１で求められる値に設定されている。
【００７０】
同様に、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと左側結像レンズ２３Ｌの光軸ＪＬＬとの間の距離を光軸間距離ｄ２、二次元コードＱ（読取対象物Ｒ）と左側結像レンズ２３Ｌの主点ＰＬとの間の距離を物体距離ｍ２、左側結像レンズ２３Ｌの主点ＰＬと左側受光センサ２４Ｌの受光面２４Ｌａとの間の距離を結像距離ｎ２、とすると、前述した左側受光センサ２４Ｌのオフセット量ｆ２は、ｄ２×ｎ２／ｍ２で求められる値に設定されている。
【００７１】
即ち、二次元コードＱ（物体）と右側受光センサ２４Ｒの受光面２４Ｒａ上の結像（像）との間の物像距離は、物体距離ｍ１と結像距離ｎ１との和（ｍ１＋ｎ１）となり、また右側結像レンズ２３Ｒの倍率は、結像距離ｎ１を物体距離ｍ１で除した値（ｎ１／ｍ１）になる。左側結像レンズ２３Ｌの倍率についても、同様に、結像距離ｎ２を物体距離ｍ２で除した値（ｎ２／ｍ２）になる。
【００７２】
なお、本第２実施形態の場合、両受光センサ２４Ｒ・２４Ｌは、マーカ光源２８を中心に左右対称に光学系ユニット基板５６に実装されることから、物体距離ｍ１とｍ２は同一であり、また結像距離ｎ１とｎ２は同一である。このため、両結像レンズ２３Ｒ・２３Ｌの倍率は同じになることから、右側結像レンズ２３Ｒの共役関係が成立する場合において、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと二次元コードＱ（読取対象物Ｒ）との交点にあたる読取中心ＣＲから、右側結像レンズ２３Ｒの主点ＰＲを通って右側受光センサ２４Ｒの受光面２４Ｒａに至るまでの軸、つまり右側読取光学系２１Ｒの光軸ＪＺＲは、「ｄ１×ｎ１／ｍ１」で求められる距離ｆ１だけマーカ光源２８から右側に離れる方向にシフトした位置で受光面２４Ｒａに交わる。
【００７３】
したがって、右側受光センサ２４Ｒについては、オフセット量ｆ１（＝ｄ１×ｎ１／ｍ１）だけマーカ光源２８から右側に離れる方向にシフトした位置に、受光面２４Ｒａの受光中心またはその周囲が位置するように配置することにより、図８(B) に示すように、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと右側受光センサ２４Ｒの受光軸ＪＳＲとが平行になるような位置関係でマーカ光源２８および右側受光センサ２４Ｒが光学系ユニット基板５６に実装されていても、物像距離（ｍ１＋ｎ１）において、右側結像レンズ２３Ｒの主点ＰＲを通る右側読取光学系２１Ｒの光軸ＪＺＲをマーカ光源２８の発光軸ＪＭと二次元コードＱとの交点に合わせることができる。
【００７４】
これに対し、左側結像レンズ２３Ｌの共役関係が成立する場合において、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと二次元コードＱ（読取対象物Ｒ）との交点にあたる読取中心ＣＲから、左側結像レンズ２３Ｌの主点ＰＬを通って左側受光センサ２４Ｌの受光面２４Ｌａに至るまでの軸、つまり左側読取光学系２１Ｌの光軸ＪＺＬは、「ｄ２×ｎ２／ｍ２」で求められる距離ｆ２だけマーカ光源２８から左側に離れる方向にシフトした位置で受光面２４Ｌａに交わる。
【００７５】
したがって、左側受光センサ２４Ｌについては、オフセット量ｆ２（＝ｄ２×ｎ２／ｍ２）だけマーカ光源２８から左側に離れる方向にシフトした位置に、受光面２４Ｌａの受光中心またはその周囲が位置するように配置することにより、図８(B) に示すように、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと左側受光センサ２４Ｌの受光軸ＪＳＬとが平行になるような位置関係でマーカ光源２８および左側受光センサ２４Ｌが光学系ユニット基板５６に実装されていても、物像距離（ｍ２＋ｎ２）において、左側結像レンズ２３Ｌの主点ＰＬを通る左側読取光学系２１Ｌの光軸ＪＺＬをマーカ光源２８の発光軸ＪＭと二次元コードＱとの交点に合わせることができる。
【００７６】
これにより、このような位置関係で、マーカ光源２８、両結像レンズ２３Ｒ・２３Ｌ、両受光センサ２４Ｒ・２４Ｌをそれぞれ光学系ユニット基板５６の基板上に配置することで、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと両受光センサ２４Ｒ・２４Ｌの受光軸ＪＳＲ，ＪＳＬとが微小角度θで交差するような構成を採ることなく、物像距離における読取可能範囲ＡＲとガイドマーカＧＡで囲まれた範囲とをほぼ一致させることができる。
【００７７】
なお、光学系ユニット基板５６にマーカ光源２８、両受光センサ２４Ｒ・２４Ｌを直接実装する場合には、光学系ユニット基板５６に電子部品を自動的に実装するマウンタ装置によって高精度に位置決めされ、また右側結像レンズ２３Ｒは鏡筒２２Ｒを介して、また左側結像レンズ２３Ｌは鏡筒２２Ｌを介して、それぞれ光学系ユニット基板５６に実装されるため、両結像レンズ２３Ｒ・２３Ｌ、両受光センサ２４Ｒ・２４Ｌおよびマーカ光源２８の位置関係はほとんど一義的に決定される。このため、これらの位置関係の微調整は要しない。
【００７８】
したがって、右側読取光学系２１Ｒ（鏡筒２２Ｒ、右側結像レンズ２３Ｒ、右側受光センサ２４Ｒ）と左側読取光学系２１Ｌ（鏡筒２２Ｌ、左側結像レンズ２３Ｌ、左側受光センサ２４Ｌ）とマーカ光学系２５（ホルダ２６、ホログラム２７、マーカ光源２８）とを、それぞれ別の支持部材（例えば、サブ基板やハウジング本体１１の内側に形成される支持ポストや凸部等）に取り付けたり、両受光センサ２４Ｒ・２４Ｌおよびマーカ光源２８のいずれか一方に角度θを持たせるためのスペーサ等を介在させて光学系ユニット基板５６に取り付ける必要がないので、部品点数を削減するとともに組付工数および調整工数をも削減することができる。
【００７９】
なお、本第２実施形態では、図９に示すように、読取可能範囲ＡＲが長辺ＡＬおよび短辺ＡＳからなる長方形状をなすことから、右側結像レンズ２３Ｒの光軸ＪＬＲとマーカ光源２８の発光軸ＪＭとを結ぶ仮想線ＫＬ１が、読取可能範囲ＡＲの長辺ＡＬにほぼ平行に位置するように、右側受光センサ２４Ｒの実装位置をマーカ光源２８から離れる方向で二次元コードリーダ５０の右側にオフセット量ｆ１だけずれて位置するように設定している。同様に、左側結像レンズ２３Ｌの光軸ＪＬＬとマーカ光源２８の発光軸ＪＭとを結ぶ仮想線ＫＬ２が、読取可能範囲ＡＲの長辺ＡＬにほぼ平行に位置するように、左側受光センサ２４Ｌの実装位置をマーカ光源２８から離れる方向で二次元コードリーダ５０の左側にオフセット量ｆ２だけずれて位置するように設定している。
【００８０】
これにより、当該仮想線ＫＬ１，ＫＬ２が読取可能範囲ＡＲの短辺ＡＳにほぼ平行に位置する位置関係にある場合に比べて、当該右側受光センサ２４Ｒが実装される光学系ユニット基板５６の幅を二次元コードリーダ１０の上下方向に拡げる必要がないので、その分、ハウジング本体１１の厚さを薄くすることが可能となる。
【００８１】
また、図１０に示すように、二次元コードリーダ５０の上下方向に長い長方形状の光学系ユニット基板５６’を用いる場合においては、上側受光センサ２４Ｕをマーカ光源２８から離れる方向で二次元コードリーダ５０の上側にオフセット量ｆ１だけずれて位置するように光学系ユニット基板５６’に実装し、下側受光センサ２４Ｄをマーカ光源２８から離れる方向で二次元コードリーダ５０の下側にオフセット量ｆ２だけずれて位置するように光学系ユニット基板５６’に実装することになる。
【００８２】
このような場合には、上側結像レンズ２３Ｕの光軸ＪＬＵとマーカ光源２８の発光軸ＪＭとを結ぶ仮想線ＫＬ１’が、読取可能範囲ＡＲの短辺ＡＳにほぼ平行に位置するように、上側受光センサ２４Ｕの実装位置を上側にオフセット量ｆ１だけずれて設定し、また下側結像レンズ２３Ｄの光軸ＪＬＤとマーカ光源２８の発光軸ＪＭとを結ぶ仮想線ＫＬ２’が、読取可能範囲ＡＲの短辺ＡＳにほぼ平行に位置するように、下側受光センサ２４Ｄの実装位置を下側にオフセット量ｆ２だけずれて設定する。
【００８３】
これにより、当該仮想線ＫＬ１’，ＫＬ２’が読取可能範囲ＡＲの長辺ＡＬにほぼ平行に位置する位置関係にある場合に比べて、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと上側結像レンズ２３Ｕの光軸ＪＬＵとの間の光軸間距離ｄ１’が短くなるため、上側受光センサ２４Ｕのオフセット量ｆ１を小さくすることができ、またマーカ光源２８の発光軸ＪＭと下側結像レンズ２３Ｄの光軸ＪＬＤとの間の光軸間距離ｄ２’が短くなるため、下側受光センサ２４Ｄのオフセット量ｆ２を小さくすることができる。
【００８４】
このため、このような場合においても、光学系ユニット基板５６’の上側受光センサ２４Ｕや下側受光センサ２４Ｄがずれて位置する方向の長さ、つまり二次元コードリーダ５０においては、その上下方向の長さを短くできるので、ハウジング本体１１の厚さを薄くすることが可能となる。
【００８５】
以上説明したように、本第２実施形態に係る二次元コードリーダ５０では、図６〜図１０に示すように、光学系ユニット基板５６により、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと右側受光センサ２４Ｒの受光軸ＪＳＲと左側受光センサ２４Ｌの受光軸ＪＳＬとがそれぞれ互いに平行になるようにマーカ光源２８、右側受光センサ２４Ｒおよび左側受光センサ２４Ｌを支持する。そして、右側結像レンズ２３Ｒの光軸ＪＬＲに対して右側受光センサ２４Ｒの受光軸ＪＳＲがマーカ光源２８から離れる方向に「ｄ１×ｎ１／ｍ１」（発光軸ＪＭと光軸ＪＬＲとの間の距離を光軸間距離ｄ１、二次元コードＱと右側結像レンズ２３Ｒの主点ＰＲとの間の距離を物体距離ｍ１、右側結像レンズ２３Ｒの主点ＰＲと右側受光センサ２４Ｒの受光面２４Ｒａとの間の距離を結像距離ｎ１）で表されるオフセット量ｆ１だけ、ずれるように右側受光センサ２４Ｒを実装し、また左側結像レンズ２３Ｌの光軸ＪＬＬに対して左側受光センサ２４Ｌの受光軸ＪＳＬがマーカ光源２８から離れる方向に「ｄ２×ｎ２／ｍ２」（発光軸ＪＭと光軸ＪＬＬとの間の距離を光軸間距離ｄ２、二次元コードＱと左側結像レンズ２３Ｌの主点ＰＬとの間の距離を物体距離ｍ２、左側結像レンズ２３Ｌの主点ＰＬと左側受光センサ２４Ｌの受光面２４Ｌａとの間の距離を結像距離ｎ２）で表されるオフセット量ｆ２だけ、ずれるように左側受光センサ２４Ｌを実装した。
【００８６】
これにより、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと右側受光センサ２４Ｒの受光軸ＪＳＲとが平行になるような位置関係にあっても、右側結像レンズ２３Ｒの主点ＰＲを通る右側読取光学系２１Ｒの光軸ＪＺＲをマーカ光源２８の発光軸ＪＭと二次元コードＱとの交点に合わせることができる。また、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと左側受光センサ２４Ｌの受光軸ＪＳＬとが平行になるような位置関係にあっても、左側結像レンズ２３Ｌの主点ＰＬを通る左側読取光学系２１Ｌの光軸ＪＺＬをマーカ光源２８の発光軸ＪＭと二次元コードＱとの交点に合わせることができる。このため、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと両受光センサ２４Ｒ・２４Ｌの受光軸ＪＳＲ，ＪＳＬとを互いに交差する構成を採る必要がないことから、マーカ光源２８および両受光センサ２４Ｒ・２４Ｌをそれぞれ別の支持部材に取り付けたり、これらのいずれか一方に角度θを持たせるためのスペーサ等を介在させて光学系ユニット基板５６に取り付ける必要がない。したがって、部品点数を削減するとともに組付工数および調整工数をも削減することができる。
【００８７】
また、マーカ光源２８および両受光センサ２４Ｒ・２４Ｌが取り付けられている光学系ユニット基板５６には、これらをそれぞれ駆動制御し得る回路配線が施されているため、このような光学系ユニット基板５６ではない他の支持部材を別途設ける場合に比べ、部品点数を削減することができる。したがって、さらに部品点数を削減するとともに組付工数および調整工数をも削減することができる。
【００８８】
さらに、マーカ光源２８を挟んで、両受光センサ２４Ｒ・２４Ｌが配置されているので、同一の読取対象物Ｒに対して異なった角度で読み取ることができる。このため、例えば、右側受光センサ２４Ｒに対しては、二次元コードＱに反射した反射光が鏡面反射になっても、左側受光センサ２４Ｌは異なった角度に位置するので、鏡面反射ではない反射光を受光することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る二次元コードリーダの構成を示す説明図で、図１(A) は部分縦断面を示すもの、図１(B) は部分横断面を示すもの、である。
【図２】第１実施形態の二次元コードリーダを構成する制御系ユニット基板および光学系ユニット基板の回路構成等を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態の二次元コードリーダを構成する光学系ユニット基板の構成例を示す説明図で、図３(A) は読取口から見える正面を示すもの、図３(B) は図３(A) に示す３Ｂ線断面を示すもの、である。
【図４】光学系ユニット基板のマーカ光学系から照射されるマーカ光と読取可能範囲との関係およびマーカ光学系の発光軸と読取光学系の光軸とが同一平面内に実質的に含まれることを示す説明図である。
【図５】第１実施形態の二次元コードリーダを構成する、結像レンズ、受光センサ、マーカ光学系、読取対象物、の距離関係等を示す説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る二次元コードリーダの構成を示す説明図で、図６(A) は部分縦断面を示すもの、図６(B) は部分横断面を示すもの、である。
【図７】第２実施形態の二次元コードリーダを構成する制御系ユニット基板および光学系ユニット基板の回路構成等を示すブロック図である。
【図８】第２実施形態の二次元コードリーダを構成する光学系ユニット基板の構成例を示す説明図で、図８(A) は読取口から見える正面を示すもの、図８(B) は図８(A) に示す８Ｂ線断面を示すもの、である。
【図９】第２実施形態の二次元コードリーダを構成する、結像レンズ、受光センサ、マーカ光学系、読取対象物、の距離関係等を示す説明図である。
【図１０】第２実施形態の二次元コードリーダを構成する、結像レンズ、受光センサ、マーカ光学系、読取対象物、の距離関係等を示す説明図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０、５０…二次元コードリーダ（光学的情報読取装置）
１５…制御系ユニット基板
１６、５６、５６’…光学系ユニット基板（支持部材、プリント配線基板）
１６ａ、５６ａ、５６’ａ…基板表面（プリント配線基板の基板表面）
２０、６０…回路部
２１…読取光学系
２１Ｄ…下側読取光学系
２１Ｌ…左側読取光学系
２１Ｒ…右側読取光学系
２１Ｕ…上側読取光学系
２２、２２Ｒ、２２Ｌ…鏡筒
２３…結像レンズ
２３Ｄ…下側結像レンズ（第２の結像レンズ）
２３Ｌ…左側結像レンズ（第２の結像レンズ）
２３Ｒ…右側結像レンズ（第１の結像レンズ）
２３Ｕ…上側結像レンズ（第１の結像レンズ）
２４…受光センサ
２４Ｄ…下側受光センサ（第２の受光センサ）
２４Ｌ…左側受光センサ（第２の受光センサ）
２４Ｒ…右側受光センサ（第１の受光センサ）
２４Ｕ…上側受光センサ（第１の受光センサ）
２４ａ…受光面
２４Ｄａ…受光面（第２の受光センサの受光面）
２４Ｌａ…受光面（第２の受光センサの受光面）
２４Ｒａ…受光面（第１の受光センサの受光面）
２４Ｕａ…受光面（第１の受光センサの受光面）
２５…マーカ光学系（マーカ光光学系）
２７…ホログラム（マーカ光光学系）
２８…マーカ光源（マーカ光光学系）
２９…照明光源
ＡＲ…読取可能範囲（読取可能な範囲）
ＡＳ…短辺（読取可能な範囲の短辺）
ＡＬ…長辺（読取可能な範囲の長辺）
ＣＲ…読取中心（読取可能な範囲の中心）
ｄ、ｄ１、ｄ２…光軸間距離
ｆ、ｆ１、ｆ２…オフセット量
ＧＡ…ガイドマーカ
ＪＳ…受光センサの受光軸
ＪＳＤ…下側受光センサの受光軸（第２の受光センサの受光軸）
ＪＳＬ…左側受光センサの受光軸（第２の受光センサの受光軸）
ＪＳＲ…右側受光センサの受光軸（第１の受光センサの受光軸）
ＪＳＵ…上側受光センサの受光軸（第１の受光センサの受光軸）
ＪＬ…結像レンズの光軸
ＪＬＤ…下側結像レンズの光軸（第２の結像レンズの光軸）
ＪＬＬ…左側結像レンズの光軸（第２の結像レンズの光軸）
ＪＬＲ…右側結像レンズの光軸（第１の結像レンズの光軸）
ＪＬＵ…上側結像レンズの光軸（第１の結像レンズの光軸）
ＪＭ…マーカ光源の発光軸
ＪＺ…読取光学系の光軸
ＫＬ、ＫＬ１、ＫＬ１’、ＫＬ２、ＫＬ２’…仮想線
ＫＰ…仮想面
ＬＢ…レーザ光
Ｌｆ…照射光
Ｌｒ…反射光
Ｍ…マーカ光
ｍ、ｍ１、ｍ２…物体距離
ｎ、ｎ１、ｎ２…結像距離
Ｐ…結像レンズの主点
ＰＤ…下側結像レンズの主点（第２の結像レンズの主点）
ＰＬ…左側結像レンズの主点（第２の結像レンズの主点）
ＰＲ…右側結像レンズの主点（第１の結像レンズの主点）
ＰＵ…上側結像レンズの主点（第１の結像レンズの主点）
Ｑ…二次元コード（情報コード）
Ｒ…読取対象物（表示媒体）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示媒体に投射されるガイドマーカにより情報コードを読取可能な範囲を使用者に示し得るマーカ光を発する光学的情報読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、表示媒体に投射されるガイドマーカにより情報コードを読取可能な範囲を使用者に示し得るマーカ光を発する光学的情報読取装置として、例えば、下記特許文献１の図１６に開示されるものがある。
【０００３】
この種の光学的情報読取装置では、読取対象に向けてマーカ光を発するマーカ光学系光軸(Ｐ)と、読取対象に反射した反射光を受光する受光光学系の読取光軸(Ｏ)と、が互いにずれて位置していることから、例えば、当該光学的情報読取装置に適した読取距離で両光軸が交差するように、マーカ光学系を構成する光学素子(６)を結像光学素子(２)の上部にやや斜め下向きに配設している（下記特許文献１；段落０００３，０００４、図１６）。
【特許文献１】特開２００６−３３０９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このように構成される光学的情報読取装置によると、受光光学系の読取光軸(Ｏ)に対して微小な角度θでマーカ光の光軸(Ｐ)を交差する構成を採る必要上、例えば、(1) 受光光学系とマーカ光学系をそれぞれ別の支持部材（例えばプリント配線基板）に取り付けたり、(2) 受光光学系とマーカ光学系を同じ支持部材に取り付ける場合には、いずれか一方に角度θを持たせるためにこのような角度の取付面のあるスペーサ等を介在させて支持部材に取り付ける、ことが余儀なくされていた。
【０００５】
このため、上記(1),(2) のいずれの場合においても、部品点数や組付工数が増加するばかりでなく、これらを組み付けた後の工程で、受光光学系の読取光軸(Ｏ)とマーカ光の光軸(Ｐ)とが角度θで交差するように、少なくとも一方の光軸角度を微小な角度θに調整する調整工数が必要となり、その分の工数が増加するという問題が発生する。
【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、その目的とするところは、部品点数を削減するとともに組付工数および調整工数をも削減し得る光学的情報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】
【０００７】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項１の光学的情報読取装置では、表示媒体に投射されるガイドマーカにより情報コードを読取可能な範囲を使用者に示し得るマーカ光をマーカ光光学系を介して前記表示媒体に照射するマーカ光源と、前記表示媒体に表示され前記読取可能な範囲内に位置する前記情報コードに反射した反射光を結像レンズを介して受光する受光センサと、前記マーカ光源の発光軸と前記受光センサの受光軸とが平行になるように前記マーカ光源および前記受光センサを支持する支持部材と、を備え、前記マーカ光源の発光軸と前記結像レンズの光軸との間の距離を光軸間距離ｄ、前記情報コードと前記結像レンズの主点との間の距離を物体距離ｍ、前記結像レンズの主点と前記受光センサの受光面との間の距離を結像距離ｎ、とすると、前記受光センサは、前記結像レンズの光軸に対して前記受光センサの受光軸が前記マーカ光源から離れる方向に「ｄ×ｎ／ｍ」で表されるオフセット量ｆだけ、ずれて位置していることを技術的特徴とする。
【０００８】
特許請求の範囲に記載の請求項２の光学的情報読取装置では、請求項１記載の光学的情報読取装置において、前記読取可能な範囲が長方形状をなす場合、前記結像レンズの光軸と前記マーカ光源の発光軸とを結ぶ仮想線は、前記読取可能な範囲の短辺にほぼ平行に位置する位置関係にあることを技術的特徴とする。
【０００９】
特許請求の範囲に記載の請求項３の光学的情報読取装置では、請求項１または２記載の光学的情報読取装置において、前記支持部材は、前記マーカ光源および前記受光センサをそれぞれ駆動制御し得る回路配線が施されたプリント配線基板であり、前記マーカ光源の発光軸および前記受光センサの受光軸が前記プリント配線基板の基板表面に対して垂直に位置するように、前記マーカ光源および前記受光センサが、前記回路配線に電気的に接続可能に前記プリント配線基板に取り付けられていることを技術的特徴とする。
【００１０】
特許請求の範囲に記載の請求項４の光学的情報読取装置では、表示媒体に投射されるガイドマーカにより情報コードを読取可能な範囲を使用者に示し得るマーカ光をマーカ光光学系を介して前記表示媒体に照射するマーカ光源と、前記表示媒体に表示され前記読取可能な範囲内に位置する前記情報コードに反射した反射光を第１の結像レンズを介して受光する第１の受光センサと、前記情報コードに反射した反射光を第２の結像レンズを介して受光する第２の受光センサと、前記マーカ光源の発光軸と前記第１の受光センサの受光軸と前記第２の受光センサの受光軸とがそれぞれ互いに平行になるように前記マーカ光源、前記第１の受光センサおよび前記第２の受光センサを支持する支持部材と、を備え、前記マーカ光源の発光軸と前記第１の結像レンズの光軸との間の距離を光軸間距離ｄ１、前記情報コードと前記第１の結像レンズの主点との間の距離を物体距離ｍ１、前記第１の結像レンズの主点と前記第１の受光センサの受光面との間の距離を結像距離ｎ１、とすると、前記第１の受光センサは、前記第１の結像レンズの光軸に対して前記第１の受光センサの受光軸が前記マーカ光源から離れる方向に「ｄ１×ｎ１／ｍ１」で表されるオフセット量ｆ１だけ、ずれて位置しており、前記マーカ光源の発光軸と前記第２の結像レンズの光軸との間の距離を光軸間距離ｄ２、前記情報コードと前記第２の結像レンズの主点との間の距離を物体距離ｍ２、前記第２の結像レンズの主点と前記第２の受光センサの受光面との間の距離を結像距離ｎ２、とすると、前記第２の受光センサは、前記第２の結像レンズの光軸に対して前記第２の受光センサの受光軸が前記マーカ光源から離れる方向に「ｄ２×ｎ２／ｍ２」で表されるオフセット量ｆ２だけ、ずれて位置していることを技術的特徴とする。
【００１１】
特許請求の範囲に記載の請求項５の光学的情報読取装置では、請求項４記載の光学的情報読取装置において、前記読取可能な範囲が長方形状をなす場合、前記第１の結像レンズの光軸と前記第２の結像レンズの光軸とを結ぶ仮想線は、前記読取可能な範囲の短辺にほぼ平行に位置する位置関係にあることを技術的特徴とする。
【００１２】
特許請求の範囲に記載の請求項６の光学的情報読取装置では、請求項４または５記載の光学的情報読取装置において、前記支持部材は、前記マーカ光源、前記第１の受光センサおよび前記第２の受光センサをそれぞれ駆動制御し得る回路配線が施されたプリント配線基板であり、前記マーカ光源の発光軸、前記第１の受光センサの受光軸および前記第２の受光センサの受光軸が前記プリント配線基板の基板表面に対して垂直に位置するように、前記マーカ光源、前記第１の受光センサおよび前記第２の受光センサが、前記回路配線に電気的に接続可能に前記プリント配線基板に取り付けられていることを技術的特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明では、支持部材により、マーカ光源の発光軸と受光センサの受光軸とが平行になるようにマーカ光源および受光センサを支持し、マーカ光源の発光軸と結像レンズの光軸との間の距離を光軸間距離ｄ、情報コードと結像レンズの主点との間の距離を物体距離ｍ、結像レンズの主点と受光センサの受光面との間の距離を結像距離ｎ、とすると、受光センサは、結像レンズの光軸に対して受光センサの受光軸がマーカ光源から離れる方向に「ｄ×ｎ／ｍ」で表されるオフセット量ｆだけ、ずれて位置している。
【００１４】
即ち、情報コードと結像レンズの主点との間の距離を物体距離ｍ、結像レンズの主点と受光センサの受光面との間の距離を結像距離ｎとすると、情報コード（物体）と受光面上の結像（像）との間の物像距離は、物体距離ｍと結像距離ｎとの和（ｍ＋ｎ）となり、また結像レンズの倍率は、結像距離ｎを物体距離ｍで除した値（ｎ／ｍ）になる。このため、マーカ光源の発光軸と結像レンズの光軸とが一致することなく、互いにずれて位置しているときには、これらの光軸間の距離を光軸間距離ｄとすると、マーカ光源の発光軸と情報コードとの交点から結像レンズの主点を通って受光センサの受光面に至るまでの軸、つまり読取光学系の光軸は、「ｄ×ｎ／ｍ」で求められる距離だけマーカ光源から離れる方向にシフトした位置で受光面に交わる。
【００１５】
これにより、「ｄ×ｎ／ｍ」で求められる距離だけマーカ光源から離れる方向にシフトした位置に受光面が位置するように受光センサを配置することによって、マーカ光源の発光軸と受光センサの受光軸とが平行になるような位置関係にあっても、結像レンズの主点を通る読取光学系の光軸をマーカ光源の発光軸と情報コードとの交点に合わせることができる。このように「ｄ×ｎ／ｍ」で求められるオフセット量ｆだけマーカ光源から離れる方向にシフトした位置に受光面が位置するように受光センサを配置することで、マーカ光源の発光軸と受光センサの受光軸とを互いに交差する構成を採る必要がないことから、マーカ光源および受光センサをそれぞれ別の支持部材に取り付けたり、これらのいずれか一方に角度θを持たせるためのスペーサ等を介在させて支持部材に取り付ける必要がない。したがって、部品点数を削減するとともに組付工数および調整工数をも削減することができる。
【００１６】
請求項２の発明では、読取可能な範囲が長方形状をなす場合、結像レンズの光軸とマーカ光源の発光軸とを結ぶ仮想線は、読取可能な範囲の短辺にほぼ平行に位置する位置関係にある。これにより、当該仮想線が読取可能な範囲の長辺にほぼ平行に位置する位置関係にある場合に比べ、マーカ光源の発光軸と結像レンズの光軸との間の光軸間距離ｄが短くなるため、「ｄ×ｎ／ｍ」で求められるオフセット量ｆを小さくすることができる。したがって、マーカ光源および受光センサを支持する支持部材の、受光センサがずれて位置する方向の長さを短くすることができる。
【００１７】
請求項３の発明では、マーカ光源および受光センサが取り付けられているプリント配線基板には、マーカ光源および受光センサをそれぞれ駆動制御し得る回路配線が施されている。これにより、支持部材を別途設ける場合に比べ、部品点数を削減することができる。したがって、さらに部品点数を削減するとともに組付工数および調整工数をも削減することができる。
【００１８】
請求項４の発明では、支持部材により、マーカ光源の発光軸と第１の受光センサの受光軸と第２の受光センサの受光軸とがそれぞれ互いに平行になるようにマーカ光源、第１の受光センサおよび第２の受光センサを支持している。そして、マーカ光源の発光軸と第１の結像レンズの光軸との間の距離を光軸間距離ｄ１、情報コードと第１の結像レンズの主点との間の距離を物体距離ｍ１、第１の結像レンズの主点と第１の受光センサの受光面との間の距離を結像距離ｎ１、とすると、第１の受光センサは、第１の結像レンズの光軸に対して第１の受光センサの受光軸がマーカ光源から離れる方向に「ｄ１×ｎ１／ｍ１」で表されるオフセット量ｆ１だけ、ずれて位置し、マーカ光源の発光軸と第２の結像レンズの光軸との間の距離を光軸間距離ｄ２、情報コードと第２の結像レンズの主点との間の距離を物体距離ｍ２、第２の結像レンズの主点と第２の受光センサの受光面との間の距離を結像距離ｎ２、とすると、第２の受光センサは、第２の結像レンズの光軸に対して第２の受光センサの受光軸がマーカ光源から離れる方向に「ｄ２×ｎ２／ｍ２」で表されるオフセット量ｆ２だけ、ずれて位置している。
【００１９】
即ち、情報コードと第１の結像レンズの主点との間の距離を物体距離ｍ１、第１の結像レンズの主点と第１の受光センサの受光面との間の距離を結像距離ｎ１、とすると、情報コード（物体）と第１の受光センサの受光面上の結像（像）との間の物像距離は、物体距離ｍ１と結像距離ｎ１との和（ｍ１＋ｎ１）となり、また結像レンズの倍率は、結像距離ｎ１を物体距離ｍ１で除した値（ｎ１／ｍ１）になる。このため、マーカ光源の発光軸と第１の結像レンズの光軸とが一致することなく、互いにずれて位置しているときには、これらの光軸間の距離を光軸間距離ｄ１とすると、マーカ光源の発光軸と情報コードとの交点から結像レンズの主点を通って第１の受光センサの受光面に至るまでの軸、つまり読取光学系の光軸は、「ｄ１×ｎ１／ｍ１」で求められる距離だけマーカ光源から離れる方向にシフトした位置で受光面に交わる。
【００２０】
同様に、情報コードと第２の結像レンズの主点との間の距離を物体距離ｍ２、第２の結像レンズの主点と第２の受光センサの受光面との間の距離を結像距離ｎ２、とすると、情報コード（物体）と第２の受光センサの受光面上の結像（像）との間の物像距離は、物体距離ｍ２と結像距離ｎ２との和（ｍ２＋ｎ２）となり、また結像レンズの倍率は、結像距離ｎ２を物体距離ｍ２で除した値（ｎ２／ｍ２）になる。このため、マーカ光源の発光軸と第２の結像レンズの光軸とが一致することなく、互いにずれて位置しているときには、これらの光軸間の距離を光軸間距離ｄ２とすると、マーカ光源の発光軸と情報コードとの交点から結像レンズの主点を通って第１の受光センサの受光面に至るまでの軸、つまり読取光学系の光軸は、「ｄ２×ｎ２／ｍ２」で求められる距離だけマーカ光源から離れる方向にシフトした位置で受光面に交わる。
【００２１】
これにより、「ｄ１×ｎ１／ｍ１」で求められる距離だけマーカ光源から離れる方向にシフトした位置に受光面が位置するように第１の受光センサを配置することによって、マーカ光源の発光軸と第１の受光センサの受光軸とが平行になるような位置関係にあっても、結像レンズの主点を通る読取光学系の光軸をマーカ光源の発光軸と情報コードとの交点に合わせることができる。また、「ｄ２×ｎ２／ｍ２」で求められる距離だけマーカ光源から離れる方向にシフトした位置に受光面が位置するように第２の受光センサを配置することによって、マーカ光源の発光軸と第２の受光センサの受光軸とが平行になるような位置関係にあっても、結像レンズの主点を通る読取光学系の光軸をマーカ光源の発光軸と情報コードとの交点に合わせることができる。このように「ｄ１×ｎ１／ｍ１」で求められるオフセット量ｆ１だけマーカ光源から離れる方向にシフトした位置に受光面が位置するように第１の受光センサを配置し、「ｄ２×ｎ２／ｍ２」で求められるオフセット量ｆ２だけマーカ光源から離れる方向にシフトした位置に受光面が位置するように第２の受光センサを配置することで、マーカ光源の発光軸と第１の受光センサの受光軸とを互いに交差する構成や、マーカ光源の発光軸と第２の受光センサの受光軸とを互いに交差する構成を採る必要がない。
【００２２】
このため、マーカ光源、第１の受光センサおよび第２の受光センサをそれぞれ別の支持部材に取り付けたり、これらのいずれかに角度θを持たせるためのスペーサ等を介在させて支持部材に取り付ける必要がない。したがって、部品点数を削減するとともに組付工数および調整工数をも削減することができる。また、マーカ光源を挟んで、第１の受光センサおよび第２の受光センサが配置されているので、同一の読取対象に対して異なった角度で読み取ることができる。このため、例えば、第１の受光センサに対しては、情報コードに反射した反射光が鏡面反射になっても、第２の受光センサは異なった角度に位置するので、鏡面反射ではない反射光を受光することができる。
【００２３】
請求項５の発明では、読取可能な範囲が長方形状をなす場合、第１の結像レンズの光軸と第２の結像レンズの光軸とを結ぶ仮想線は、読取可能な範囲の短辺にほぼ平行に位置する位置関係にある。これにより、当該仮想線が読取可能な範囲の長辺にほぼ平行に位置する位置関係にある場合に比べ、マーカ光源の発光軸と第１の結像レンズの光軸との間の光軸間距離ｄ１が短くなるため、「ｄ１×ｎ１／ｍ１」で求められるオフセット量ｆ１を小さくすることができ、またマーカ光源の発光軸と第２の結像レンズの光軸との間の光軸間距離ｄ２が短くなるため、「ｄ２×ｎ２／ｍ２」で求められるオフセット量ｆ２を小さくすることができる。したがって、マーカ光源、第１の受光センサおよび第２の受光センサを支持する支持部材の、第１の受光センサや第２の受光センサがずれて位置する方向の長さを短くすることができる。
【００２４】
請求項６の発明では、マーカ光源、第１の受光センサおよび第２の受光センサが取り付けられているプリント配線基板には、マーカ光源、第１の受光センサおよび第２の受光センサをそれぞれ駆動制御し得る回路配線が施されている。これにより、支持部材を別途設ける場合に比べ、部品点数を削減することができる。したがって、さらに部品点数を削減するとともに組付工数および調整工数をも削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の光学的情報読取装置を二次元コードリーダに適用した実施形態を各図に基づいて説明する。
【００２６】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態を図１〜図５を参照して説明する。まず、本第１実施形態に係る二次元コードリーダ１０の構成を図１〜図４に基づいて説明する。
【００２７】
なお、図１には、二次元コードリーダ１０の構成概要を示す説明図（同(A)：部分縦断面図、同(B)：部分横断面図）が図示されている。また図２には、二次元コードリーダ１０を構成する制御系ユニット基板１５および光学系ユニット基板１６の回路構成等を示すブロック図が図示されており、そのうちの光学系ユニット基板１６の構成例を示す説明図が図３に図示されている（同(A)：正面図、同(B)：３Ｂ線断面図）。図３(A) に記載された上下左右の４方向を示す矢印は、使用者により使用可能に把持された二次元コードリーダ１０から出射されるマーカ光Ｍの出射方向を「前方向」（図３の紙面垂直上方向）とした場合における当該光学系ユニット基板１６の各方向を示すものである。また、図４には、光学系ユニット基板１６のマーカ光学系２５から照射されるマーカ光Ｍと読取可能範囲ＡＲとの関係等が図示されている。
【００２８】
図１(A) および図１(B) に示すように、二次元コードリーダ１０は、丸みを帯びた薄型のほぼ矩形箱状なすハウジング本体１１と、このハウジング本体１１の下面ほぼ中央後端寄りにハウジング本体１１に一体に形成されるグリップ部１２と、からなるガンタイプのハウジングを備えている。このグリップ部１２は、使用者が片手で把持可能な程度の外径に設定されており、当該グリップ部１２を握った使用者の人差し指が当接する部位に、後述する照明光の出射を指示するトリガスイッチ１４が設けられている。
【００２９】
ハウジング本体１１の内部には、後述する制御系ユニット基板１５や光学系ユニット基板１６が収容されており、またハウジング本体１１の先端部には、当該光学系ユニット基板１６から発せられる照明光やマーカ光Ｍの出射を可能にしたり、反射光の入射を可能にする読取口１１ａが形成されている。
【００３０】
図１〜図３に示すように、制御系ユニット基板１５に実装される回路部２０は、主に、読取光学系２１、マーカ光学系２５、照明光源２９等の光学系と、メモリ３５、制御回路４０、操作スイッチ４２、液晶表示器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等の電源系と、から構成されている。これらは、前述した制御系ユニット基板１５や光学系ユニット基板１６に実装あるいはハウジング本体１１内に内装されている。
【００３１】
図１および図３に示すように、読取光学系２１は、鏡筒２２、結像レンズ２３および受光センサ２４から構成され、結像レンズ２３を介して入射する入射光を受光センサ２４の受光面２４ａで受光可能に光学系ユニット基板１６に実装されている。
【００３２】
即ち、結像レンズ２３は、読取対象物Ｒに反射し読取口１１ａを介して入射する反射光Ｌｒ（入射光）を集光して受光センサ２４の受光面２４ａに像を結像可能にし、鏡筒２２は、このような結像レンズ２３をその光軸（レンズ軸）ＪＬが基板表面１６ａに垂直に位置するように支持している（図３(B) 参照）。なお、この読取対象物Ｒには、情報コードとして二次元コード（ＱＲコード、データマトリックスやマキシコード、ＰＤＦ４１７、ベリコード、ＣＰコード、カルラコード等）Ｑが貼付されている。
【００３３】
受光センサ２４は、読取対象物Ｒや二次元コードＱ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。本実施形態の場合、情報コードとして二次元コードＱを読み取るため、複数の受光素子が長方形状の矩形範囲に配置されて構成される受光面２４ａを有する、いわゆるエリアセンサを用いており、その受光軸ＪＳ（例えば複数の受光素子が長方形状の矩形範囲に配置される場合、受光面２４ａに対して前述の交点を垂直に通る軸）が光学系ユニット基板１６の基板表面１６ａに対してほぼ垂直になるように実装されている（図３(B) 参照）。なお、受光センサ２４は、受光面２４ａが正方形状に構成されるエリアセンサであっても良い。
【００３４】
本第１実施形態では、この受光センサ２４は、その受光面２４ａがハウジング本体１１外から読取口１１ａを介して外観可能に、かつ受光面２４ａの受光中心（例えば、複数の受光素子が長方形状の矩形範囲に配置される場合、当該矩形の対角線の交点）が後述するオフセット量ｆだけ、二次元コードリーダ１０の下側にずれて位置するように、光学系ユニット基板１６に実装されている（図３(A) 参照）。これにより、受光センサ２４は、その受光軸ＪＳが結像レンズ２３の結像レンズの光軸ＪＬに対して後述するオフセット量ｆだけ、二次元コードリーダ１０の下側にずれて位置する。
【００３５】
マーカ光学系２５は、ホルダ２６、ホログラム２７およびマーカ光源２８から構成されており、読取対象物Ｒに対して読取可能範囲を明示し得るマーカ光Ｍを発する機能を有するもので、これらは光学系ユニット基板１６に実装されている。なお、マーカ光源２８も、光学系ユニット基板１６の基板表面１６ａに対してその発光軸ＪＭがほぼ垂直になるように実装されている（図３(B) 参照）。つまり、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと受光センサ２４の受光軸ＪＳとは、平行に位置している。
【００３６】
即ち、図３および図４に示すように、ホログラム２７は、マーカ光源２８から照射されて入射するレーザ光ＬＢを、読取可能範囲ＡＲについてガイドマーカＧＡを投射可能なマーカ光Ｍを出射し得るホログラムプレートで、レーザ光ＬＢを回折させてこのようなマーカ光Ｍを生成可能な回折格子が形成されている。そして、ホルダ２６は、このような回折格子にレーザ光ＬＢが入射し得るようにホログラム２７を支持している。マーカ光源２８は、レーザダイオード（例えばInGaAlPレーザを出力するもの）により構成されている。
【００３７】
照明光源２９は、読取対象物Ｒに照射される照射光Ｌｆを発光可能な機能を有するもので、複数個の赤色のＬＥＤとこれらのＬＥＤの出射側に設けられる図略の拡散レンズ等とから構成されている。図３(A) に示すように、照明光源２９は、例えば、結像レンズ２３および受光センサ２４の両側を直線状に囲むように配置された１０個のＬＥＤにより構成されており、ハウジング本体１１の読取口１１ａを介して読取対象物Ｒに向けて照明光Ｌｆを照射可能に実装されている。
【００３８】
なお、読取光学系２１を構成する結像レンズ２３および受光センサ２４と、マーカ光学系２５を構成するホログラム２７およびマーカ光源２８と、の位置関係を模式的に図示すると、図４に示されるように表される。即ち、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと二次元コードＱとの交点にあたる読取中心ＣＲ（読取可能範囲ＡＲの中心）から結像レンズ２３の主点を通って受光センサ２４の受光面２４ａに至るまでの軸、つまり読取光学系２１の光軸ＪＺと、マーカ光源２８の発光軸ＪＭとは、同一の仮想面ＫＰに含まれ、さらにこの仮想面ＫＰには、読取中心ＣＲを通る読取可能範囲ＡＲの縦方向中心線ＬＶが含まれる。
【００３９】
このように光学系を構成することにより、図５に示すように、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと結像レンズ２３の光軸ＪＬとの間の距離を光軸間距離ｄ、二次元コードＱ（読取対象物Ｒ）と結像レンズ２３の主点Ｐとの間の距離を物体距離ｍ、結像レンズ２３の主点Ｐと受光センサ２４の受光面２４ａとの間の距離を結像距離ｎ、とすると、前述した受光センサ２４のオフセット量ｆは、ｄ×ｎ／ｍで求められる値に設定されている。なお、図５には、結像レンズ２３、受光センサ２４、マーカ光学系２５、読取対象物Ｒ、の距離関係等を示す説明図が図示されている。
【００４０】
即ち、二次元コードＱ（物体）と受光センサ２４の受光面２４ａ上の結像（像）との間の物像距離は、物体距離ｍと結像距離ｎとの和（ｍ＋ｎ）となり、また結像レンズ２３の倍率は、結像距離ｎを物体距離ｍで除した値（ｎ／ｍ）になることから、結像レンズ２３の共役関係が成立する場合において、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと二次元コードＱ（読取対象物Ｒ）との交点にあたる読取中心ＣＲから結像レンズ２３の主点Ｐを通って受光センサ２４の受光面２４ａに至るまでの軸、つまり読取光学系２１の光軸ＪＺは、「ｄ×ｎ／ｍ」で求められる距離ｆだけマーカ光源２８から離れる方向にシフトした位置で受光面２４ａに交わる。
【００４１】
このため、オフセット量ｆ（＝ｄ×ｎ／ｍ）だけマーカ光源２８から離れる方向にシフトした位置に、受光面２４ａの受光中心またはその周囲が位置するように受光センサ２４を配置することによって、図３(B) に示すように、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと受光センサ２４の受光軸ＪＳとが平行になるような位置関係でマーカ光源２８および受光センサ２４が光学系ユニット基板１６に実装されていても、物像距離（ｍ＋ｎ）において、結像レンズ２３の主点Ｐを通る読取光学系２１の光軸ＪＺをマーカ光源２８の発光軸ＪＭと二次元コードＱとの交点に合わせることができる。
【００４２】
これにより、このような位置関係で、マーカ光源２８、結像レンズ２３および受光センサ２４をそれぞれ光学系ユニット基板１６の基板上に配置することで、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと受光センサ２４の受光軸ＪＳとが微小角度θで交差するような構成を採ることなく、物像距離（ｍ＋ｎ）における読取可能範囲ＡＲとガイドマーカＧＡで囲まれた範囲とをほぼ一致させることができる。
【００４３】
なお、光学系ユニット基板１６にマーカ光源２８や受光センサ２４を直接実装する場合には、光学系ユニット基板１６に電子部品を自動的に実装するマウンタ装置によって高精度に位置決めされ、また結像レンズ２３は鏡筒２２を介して光学系ユニット基板１６に実装されるため、結像レンズ２３、受光センサ２４およびマーカ光源２８の位置関係はほとんど一義的に決定される。このため、これらの位置関係の微調整は要しない。
【００４４】
したがって、読取光学系２１（鏡筒２２、結像レンズ２３、受光センサ２４）とマーカ光学系２５（ホルダ２６、ホログラム２７、マーカ光源２８）とを、それぞれ別の支持部材（例えば、サブ基板やハウジング本体１１の内側に形成される支持ポストや凸部等）に取り付けたり、これらの受光センサ２４およびマーカ光源２８のいずれか一方に角度θを持たせるためのスペーサ等を介在させて光学系ユニット基板１６に取り付ける必要がないので、部品点数を削減するとともに組付工数および調整工数をも削減することができる。
【００４５】
なお、本第１実施形態では、図５に示すように、読取可能範囲ＡＲが長辺ＡＬおよび短辺ＡＳからなる長方形状をなすことから、結像レンズ２３の光軸ＪＬとマーカ光源２８の発光軸ＪＭとを結ぶ仮想線ＫＬが、読取可能範囲ＡＲの短辺ＡＳにほぼ平行に位置するように、受光センサ２４の実装位置をマーカ光源２８から離れる方向で二次元コードリーダ１０の下側にオフセット量ｆだけずれて位置するように設定している。
【００４６】
これにより、当該仮想線ＫＬが読取可能範囲ＡＲの長辺ＡＬにほぼ平行に位置する位置関係にある場合に比べて、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと結像レンズ２３の光軸ＪＬとの間の光軸間距離ｄが短くなるため、受光センサ２４のオフセット量ｆを小さくすることができ、光学系ユニット基板１６の受光センサ２４がずれて位置する方向の長さを短くすることができる。つまり、二次元コードリーダ１０においては、その上下方向の長さを短くできるので、ハウジング本体１１の厚さを薄くすることが可能となる。
【００４７】
次に、図２に戻ってマイコン系の構成概要を説明する。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１４，４２、ＬＥＤ４３、ブザー４４、液晶表示器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、その名の通り、マイコンとして機能し得る制御回路４０およびメモリ３５を中心に構成される。
【００４８】
光学系の受光センサ２４から出力される画像信号は、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に入力されると、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、つまり画像データは、メモリ３５に入力されると、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２４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。
【００４９】
メモリ３５は、半導体メモリ装置で、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等も確保可能に構成されている。またＲＯＭには、後述するデコード処理等を実行可能な所定プログラムやその他、受光センサ２４、マーカ光源２８、照明光源２９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。
【００５０】
制御回路４０は、二次元コードリーダ１０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り、メモリ３５とともに情報処理装置を構成し得るもので情報処理機能を有する。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と接続可能に構成されており、本実施形態の場合、電源スイッチ４１、操作スイッチ４２（トリガスイッチ１４）、ＬＥＤ４３、ブザー４４、液晶表示器４６、通信インタフェース４８等が接続されている。
【００５１】
これにより、例えば、電源スイッチ４１や操作スイッチ４２、トリガスイッチ１４の監視や管理、またインジケータとして機能するＬＥＤ４３の点灯・消灯、ビープ音やアラーム音を発生可能なブザー４４の鳴動のオンオフ、さらには読み取った二次元コードＱによるコード内容を画面表示可能な液晶表示器４６の画面制御や外部装置とのシリアル通信を可能にする通信インタフェース４８の通信制御等を可能にしている。なお、通信インタフェース４８に接続される外部装置には、当該二次元コードリーダ１０の上位システムに相当するホストコンピュータ等が含まれる。
【００５２】
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二次電池で、例えば、リチウムイオン電池等がこれに相当する。
【００５３】
このように二次元コードリーダ１０を構成することにより、例えば、電源スイッチ４１がオンされて所定の自己診断処理等が正常終了し、二次元コードＱの読み取りが可能な状態になると、制御回路４０が照明光Ｌｆの発光を指示するトリガスイッチ１４の入力を受け付けるとともに、同期信号を基準に所定周期で発光信号をマーカ光源２８に出力する。
【００５４】
これによって、発光信号を受けたマーカ光源２８は、レーザダイオードを間欠的に発光させてホログラム２７を介してマーカ光Ｍを発するため、使用者が当該二次元コードリーダ１０の読取口１１ａを読取対象物Ｒに向けることで、例えば、図４に示すように、マーカ光Ｍが読取対象物Ｒに照射されて映る。
【００５５】
即ち、マーカ光Ｍにより映し出されるガイドマーカＧＡによって囲まれる範囲が、読取可能範囲ＡＲが当該二次元コードリーダ１０の使用者に明示されるとともに、その範囲のほぼ中央に位置する読取中心ＣＲが当該使用者に明示される。このため、当該使用者は、ガイドマーカＧＡにより、読取可能範囲ＡＲとその読取中心ＣＲを把握することができるので、読取対象物Ｒに貼付や印刷された二次元コードＱに対して読取口１１ａの向きを合わせることが可能となる。
【００５６】
そして、使用者がトリガスイッチ１４をオンにすることによって、制御回路４０が同期信号を基準に照明光源２９に発光信号を出力するので、当該発光信号を受けた照明光源２９は照明光Ｌｆを照射し、照射された照明光Ｌｆが二次元コードＱ等に反射するとその反射光Ｌｒが読取口１１ａを介して結像レンズ２３に入射する。このため、受光センサ２４の受光面２４ａには、二次元コードＱの像が結像されるので、上述したマイコン系により画像処理された後、画像データとしてメモリ３５を介して、デコード処理に渡される。メモリ３５から当該画像データを取り出した制御回路４０は、所定のデコード処理によって当該画像データをデコードしデコードデータとして外部に出力する。
【００５７】
以上説明したように、本第１実施形態に係る二次元コードリーダ１０では、図１〜図５に示すように、光学系ユニット基板１６によりマーカ光源２８の発光軸ＪＭと受光センサ２４の受光軸ＪＳとが平行になるようにマーカ光源２８および受光センサ２４を支持する。そして、結像レンズ２３の光軸ＪＬに対して受光センサ２４の受光軸ＪＳがマーカ光源２８から離れる方向に「ｄ×ｎ／ｍ」（発光軸ＪＭと光軸ＪＬとの間の距離を光軸間距離ｄ、二次元コードＱと結像レンズ２３の主点Ｐとの間の距離を物体距離ｍ、結像レンズ２３の主点Ｐと受光センサ２４の受光面２４ａとの間の距離を結像距離ｎ）で表されるオフセット量ｆだけ、ずれるように、受光センサ２４を光学系ユニット基板１６に実装した。
【００５８】
これにより、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと受光センサ２４の受光軸ＪＳとが平行になるような位置関係にあっても、結像レンズ２３の主点Ｐを通る読取光学系２１の光軸ＪＺをマーカ光源２８の発光軸ＪＭと二次元コードＱとの交点に合わせることができる。このため、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと受光センサ２４の受光軸ＪＳとを互いに交差する構成を採る必要がないことから、マーカ光源２８および受光センサ２４をそれぞれ別の支持部材に取り付けたり、これらのいずれか一方に角度θを持たせるためのスペーサ等を介在させて光学系ユニット基板１６に取り付ける必要がない。したがって、部品点数を削減するとともに組付工数および調整工数をも削減することができる。
【００５９】
また、マーカ光源２８および受光センサ２４が取り付けられている光学系ユニット基板１６には、前述したように、これらをそれぞれ駆動制御し得る回路配線が施されているため、このような光学系ユニット基板１６ではない他の支持部材を別途設ける場合に比べ、部品点数を削減することができる。したがって、さらに部品点数を削減するとともに組付工数および調整工数をも削減することができる。
【００６０】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図６〜図１０を参照して説明する。本第２実施形態に係る二次元コードリーダ５０は、読取光学系２１を２セット備え、マーカ光学系２５の右側（マーカ光Ｍの出射方向を「前方向」とした場合の右方向側）に右側読取光学系２１Ｒ、マーカ光学系２５の左側（マーカ光Ｍの出射方向を「前方向」とした場合の左方向側）に左側読取光学系２１Ｌを、それぞれ設けている点が、読取光学系２１を１セットしか備えない第１実施形態に係る二次元コードリーダ１０と異なる。そのため、他の構成部分については、第１実施形態の二次元コードリーダ１０と実質的に同一であるので、これらの部分には同一符号を付して説明を省略する。まず、本第２実施形態に係る二次元コードリーダ５０の構成を図６〜図８に基づいて説明する。
【００６１】
なお、図６には、二次元コードリーダ５０の構成概要を示す説明図（同(A)：部分縦断面図、同(B)：部分横断面図）が図示されている。また図７には、二次元コードリーダ５０を構成する制御系ユニット基板５５および光学系ユニット基板５６の回路構成等を示すブロック図が図示されており、そのうちの光学系ユニット基板５６の構成例を示す説明図が図８に図示されている（同(A)：正面図、同(B)：８Ｂ線断面図）。図８(A) に記載された上下左右の４方向を示す矢印は、使用者により使用可能に把持された二次元コードリーダ５０から出射されるマーカ光Ｍの出射方向を「前方向」（図８の紙面垂直上方向）とした場合における当該光学系ユニット基板５６の各方向を示すものである。
【００６２】
図６(A) および図６(B) に示すように、ハウジング本体１１の内部には、制御系ユニット基板５５や光学系ユニット基板５６が収容されている。これらの各ユニット基板は、当該二次元コードリーダ５０が読取光学系２１を２セット備えている点で、前述した二次元コードリーダ１０の制御系ユニット基板１５や光学系ユニット基板１６と構成が異なる。
【００６３】
即ち、図６(B) に示すように、右側読取光学系２１Ｒとして、鏡筒２２Ｒ、右側結像レンズ２３Ｒおよび右側受光センサ２４Ｒを備え、また左側読取光学系２１Ｌとして、鏡筒２２Ｌ、左側結像レンズ２３Ｌおよび左側受光センサ２４Ｌを備えており、図８に示すように、マーカ光学系２５を中心にしてそれぞれ左右対称に光学系ユニット基板５６に実装されている。
【００６４】
また、図７に示すように、制御系ユニット基板５５には、右側読取光学系２１Ｒの右側受光センサ２４Ｒから出力される画像信号を処理する増幅回路３１ＲおよびＡ／Ｄ変換回路３３Ｒ、また左側読取光学系２１Ｌの左側受光センサ２４Ｌから出力される画像信号を処理する増幅回路３１ＬおよびＡ／Ｄ変換回路３３Ｌ、そしてこれらのＡ／Ｄ変換回路３３Ｒ，３３Ｌから出力されるディジタル信号を処理する制御回路４０、メモリ３５等が、回路部５０として実装されている。
【００６５】
なお、図８に示すように、右側の鏡筒２２Ｒおよび左側の鏡筒２２Ｌ（以下、左右両側の鏡筒を総称する場合には「両鏡筒２２Ｒ・２２Ｌ」という）、右側結像レンズ２３Ｒおよび左側結像レンズ２３Ｌ（以下、左右両側の結像レンズを総称する場合には「両結像レンズ２３Ｒ・２３Ｌ」という）、右側受光センサ２４Ｒおよび左側受光センサ２４Ｌ（以下、左右両側の受光センサを総称する場合には「両受光センサ２４Ｒ・２４Ｌ」という）は、それぞれ個々には、前述した二次元コードリーダ１０の光学系ユニット基板１６を構成する鏡筒２２、結像レンズ２３、受光センサ２４と同様に構成されており、これらはそれぞれ光学系ユニット基板５６の基板表面５６ａに対して、垂直に実装されている。
【００６６】
また、これらは、マーカ光学系２５を中心にしてそれぞれ左右対称に光学系ユニット基板５６に実装されているため、前述した光学系ユニット基板１６が二次元コードリーダ１０の上下方向に長い長方形状であったのに対し、本第２実施形態の光学系ユニット基板５６は、二次元コードリーダ５０の左右方向に長い長方形状を有する。
【００６７】
このため、本第２実施形態の二次元コードリーダ５０では、マーカ光学系２５の右側に配置される右側読取光学系２１Ｒの右側受光センサ２４Ｒは、図８(A) および図８(B) に示すように、その受光面２４Ｒａがハウジング本体１１外から読取口１１ａを介して外観可能に、かつ受光面２４Ｒａの受光中心（例えば、複数の受光素子が長方形状の矩形範囲に配置される場合、当該矩形の対角線の交点）がオフセット量ｆ１だけ、二次元コードリーダ５０の右側にずれて位置するように、光学系ユニット基板５６に実装されている。つまり、受光センサ２４Ｒは、その受光軸ＪＳＲが結像レンズ２３の結像レンズの光軸ＪＬＲに対してオフセット量ｆ１だけ、二次元コードリーダ５０の右側にずれて位置する。
【００６８】
これに対し、マーカ光学系２５の左側に配置される左側読取光学系２１Ｌの左側受光センサ２４Ｌは、その受光面２４Ｌａがハウジング本体１１外から読取口１１ａを介して外観可能に、かつ受光面２４Ｌａの受光中心がオフセット量ｆ２だけ、二次元コードリーダ５０の左側にずれて位置するように、光学系ユニット基板５６に実装されている。つまり、受光センサ２４Ｌは、その受光軸ＪＳＬが結像レンズ２３の結像レンズの光軸ＪＬＬに対してオフセット量ｆ２だけ、二次元コードリーダ５０の左側にずれて位置する。
【００６９】
このように光学系を構成することにより、図９に示すように、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと右側結像レンズ２３Ｒの光軸ＪＬＲとの間の距離を光軸間距離ｄ１、二次元コードＱ（読取対象物Ｒ）と右側結像レンズ２３Ｒの主点ＰＲとの間の距離を物体距離ｍ１、右側結像レンズ２３Ｒの主点ＰＲと右側受光センサ２４Ｒの受光面２４Ｒａとの間の距離を結像距離ｎ１、とすると、前述した右側受光センサ２４Ｒのオフセット量ｆ１は、ｄ１×ｎ１／ｍ１で求められる値に設定されている。
【００７０】
同様に、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと左側結像レンズ２３Ｌの光軸ＪＬＬとの間の距離を光軸間距離ｄ２、二次元コードＱ（読取対象物Ｒ）と左側結像レンズ２３Ｌの主点ＰＬとの間の距離を物体距離ｍ２、左側結像レンズ２３Ｌの主点ＰＬと左側受光センサ２４Ｌの受光面２４Ｌａとの間の距離を結像距離ｎ２、とすると、前述した左側受光センサ２４Ｌのオフセット量ｆ２は、ｄ２×ｎ２／ｍ２で求められる値に設定されている。
【００７１】
即ち、二次元コードＱ（物体）と右側受光センサ２４Ｒの受光面２４Ｒａ上の結像（像）との間の物像距離は、物体距離ｍ１と結像距離ｎ１との和（ｍ１＋ｎ１）となり、また右側結像レンズ２３Ｒの倍率は、結像距離ｎ１を物体距離ｍ１で除した値（ｎ１／ｍ１）になる。左側結像レンズ２３Ｌの倍率についても、同様に、結像距離ｎ２を物体距離ｍ２で除した値（ｎ２／ｍ２）になる。
【００７２】
なお、本第２実施形態の場合、両受光センサ２４Ｒ・２４Ｌは、マーカ光源２８を中心に左右対称に光学系ユニット基板５６に実装されることから、物体距離ｍ１とｍ２は同一であり、また結像距離ｎ１とｎ２は同一である。このため、両結像レンズ２３Ｒ・２３Ｌの倍率は同じになることから、右側結像レンズ２３Ｒの共役関係が成立する場合において、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと二次元コードＱ（読取対象物Ｒ）との交点にあたる読取中心ＣＲから、右側結像レンズ２３Ｒの主点ＰＲを通って右側受光センサ２４Ｒの受光面２４Ｒａに至るまでの軸、つまり右側読取光学系２１Ｒの光軸ＪＺＲは、「ｄ１×ｎ１／ｍ１」で求められる距離ｆ１だけマーカ光源２８から右側に離れる方向にシフトした位置で受光面２４Ｒａに交わる。
【００７３】
したがって、右側受光センサ２４Ｒについては、オフセット量ｆ１（＝ｄ１×ｎ１／ｍ１）だけマーカ光源２８から右側に離れる方向にシフトした位置に、受光面２４Ｒａの受光中心またはその周囲が位置するように配置することにより、図８(B) に示すように、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと右側受光センサ２４Ｒの受光軸ＪＳＲとが平行になるような位置関係でマーカ光源２８および右側受光センサ２４Ｒが光学系ユニット基板５６に実装されていても、物像距離（ｍ１＋ｎ１）において、右側結像レンズ２３Ｒの主点ＰＲを通る右側読取光学系２１Ｒの光軸ＪＺＲをマーカ光源２８の発光軸ＪＭと二次元コードＱとの交点に合わせることができる。
【００７４】
これに対し、左側結像レンズ２３Ｌの共役関係が成立する場合において、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと二次元コードＱ（読取対象物Ｒ）との交点にあたる読取中心ＣＲから、左側結像レンズ２３Ｌの主点ＰＬを通って左側受光センサ２４Ｌの受光面２４Ｌａに至るまでの軸、つまり左側読取光学系２１Ｌの光軸ＪＺＬは、「ｄ２×ｎ２／ｍ２」で求められる距離ｆ２だけマーカ光源２８から左側に離れる方向にシフトした位置で受光面２４Ｌａに交わる。
【００７５】
したがって、左側受光センサ２４Ｌについては、オフセット量ｆ２（＝ｄ２×ｎ２／ｍ２）だけマーカ光源２８から左側に離れる方向にシフトした位置に、受光面２４Ｌａの受光中心またはその周囲が位置するように配置することにより、図８(B) に示すように、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと左側受光センサ２４Ｌの受光軸ＪＳＬとが平行になるような位置関係でマーカ光源２８および左側受光センサ２４Ｌが光学系ユニット基板５６に実装されていても、物像距離（ｍ２＋ｎ２）において、左側結像レンズ２３Ｌの主点ＰＬを通る左側読取光学系２１Ｌの光軸ＪＺＬをマーカ光源２８の発光軸ＪＭと二次元コードＱとの交点に合わせることができる。
【００７６】
これにより、このような位置関係で、マーカ光源２８、両結像レンズ２３Ｒ・２３Ｌ、両受光センサ２４Ｒ・２４Ｌをそれぞれ光学系ユニット基板５６の基板上に配置することで、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと両受光センサ２４Ｒ・２４Ｌの受光軸ＪＳＲ，ＪＳＬとが微小角度θで交差するような構成を採ることなく、物像距離における読取可能範囲ＡＲとガイドマーカＧＡで囲まれた範囲とをほぼ一致させることができる。
【００７７】
なお、光学系ユニット基板５６にマーカ光源２８、両受光センサ２４Ｒ・２４Ｌを直接実装する場合には、光学系ユニット基板５６に電子部品を自動的に実装するマウンタ装置によって高精度に位置決めされ、また右側結像レンズ２３Ｒは鏡筒２２Ｒを介して、また左側結像レンズ２３Ｌは鏡筒２２Ｌを介して、それぞれ光学系ユニット基板５６に実装されるため、両結像レンズ２３Ｒ・２３Ｌ、両受光センサ２４Ｒ・２４Ｌおよびマーカ光源２８の位置関係はほとんど一義的に決定される。このため、これらの位置関係の微調整は要しない。
【００７８】
したがって、右側読取光学系２１Ｒ（鏡筒２２Ｒ、右側結像レンズ２３Ｒ、右側受光センサ２４Ｒ）と左側読取光学系２１Ｌ（鏡筒２２Ｌ、左側結像レンズ２３Ｌ、左側受光センサ２４Ｌ）とマーカ光学系２５（ホルダ２６、ホログラム２７、マーカ光源２８）とを、それぞれ別の支持部材（例えば、サブ基板やハウジング本体１１の内側に形成される支持ポストや凸部等）に取り付けたり、両受光センサ２４Ｒ・２４Ｌおよびマーカ光源２８のいずれか一方に角度θを持たせるためのスペーサ等を介在させて光学系ユニット基板５６に取り付ける必要がないので、部品点数を削減するとともに組付工数および調整工数をも削減することができる。
【００７９】
なお、本第２実施形態では、図９に示すように、読取可能範囲ＡＲが長辺ＡＬおよび短辺ＡＳからなる長方形状をなすことから、右側結像レンズ２３Ｒの光軸ＪＬＲとマーカ光源２８の発光軸ＪＭとを結ぶ仮想線ＫＬ１が、読取可能範囲ＡＲの長辺ＡＬにほぼ平行に位置するように、右側受光センサ２４Ｒの実装位置をマーカ光源２８から離れる方向で二次元コードリーダ５０の右側にオフセット量ｆ１だけずれて位置するように設定している。同様に、左側結像レンズ２３Ｌの光軸ＪＬＬとマーカ光源２８の発光軸ＪＭとを結ぶ仮想線ＫＬ２が、読取可能範囲ＡＲの長辺ＡＬにほぼ平行に位置するように、左側受光センサ２４Ｌの実装位置をマーカ光源２８から離れる方向で二次元コードリーダ５０の左側にオフセット量ｆ２だけずれて位置するように設定している。
【００８０】
これにより、当該仮想線ＫＬ１，ＫＬ２が読取可能範囲ＡＲの短辺ＡＳにほぼ平行に位置する位置関係にある場合に比べて、当該右側受光センサ２４Ｒが実装される光学系ユニット基板５６の幅を二次元コードリーダ１０の上下方向に拡げる必要がないので、その分、ハウジング本体１１の厚さを薄くすることが可能となる。
【００８１】
また、図１０に示すように、二次元コードリーダ５０の上下方向に長い長方形状の光学系ユニット基板５６’を用いる場合においては、上側受光センサ２４Ｕをマーカ光源２８から離れる方向で二次元コードリーダ５０の上側にオフセット量ｆ１だけずれて位置するように光学系ユニット基板５６’に実装し、下側受光センサ２４Ｄをマーカ光源２８から離れる方向で二次元コードリーダ５０の下側にオフセット量ｆ２だけずれて位置するように光学系ユニット基板５６’に実装することになる。
【００８２】
このような場合には、上側結像レンズ２３Ｕの光軸ＪＬＵとマーカ光源２８の発光軸ＪＭとを結ぶ仮想線ＫＬ１’が、読取可能範囲ＡＲの短辺ＡＳにほぼ平行に位置するように、上側受光センサ２４Ｕの実装位置を上側にオフセット量ｆ１だけずれて設定し、また下側結像レンズ２３Ｄの光軸ＪＬＤとマーカ光源２８の発光軸ＪＭとを結ぶ仮想線ＫＬ２’が、読取可能範囲ＡＲの短辺ＡＳにほぼ平行に位置するように、下側受光センサ２４Ｄの実装位置を下側にオフセット量ｆ２だけずれて設定する。
【００８３】
これにより、当該仮想線ＫＬ１’，ＫＬ２’が読取可能範囲ＡＲの長辺ＡＬにほぼ平行に位置する位置関係にある場合に比べて、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと上側結像レンズ２３Ｕの光軸ＪＬＵとの間の光軸間距離ｄ１’が短くなるため、上側受光センサ２４Ｕのオフセット量ｆ１を小さくすることができ、またマーカ光源２８の発光軸ＪＭと下側結像レンズ２３Ｄの光軸ＪＬＤとの間の光軸間距離ｄ２’が短くなるため、下側受光センサ２４Ｄのオフセット量ｆ２を小さくすることができる。
【００８４】
このため、このような場合においても、光学系ユニット基板５６’の上側受光センサ２４Ｕや下側受光センサ２４Ｄがずれて位置する方向の長さ、つまり二次元コードリーダ５０においては、その上下方向の長さを短くできるので、ハウジング本体１１の厚さを薄くすることが可能となる。
【００８５】
以上説明したように、本第２実施形態に係る二次元コードリーダ５０では、図６〜図１０に示すように、光学系ユニット基板５６により、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと右側受光センサ２４Ｒの受光軸ＪＳＲと左側受光センサ２４Ｌの受光軸ＪＳＬとがそれぞれ互いに平行になるようにマーカ光源２８、右側受光センサ２４Ｒおよび左側受光センサ２４Ｌを支持する。そして、右側結像レンズ２３Ｒの光軸ＪＬＲに対して右側受光センサ２４Ｒの受光軸ＪＳＲがマーカ光源２８から離れる方向に「ｄ１×ｎ１／ｍ１」（発光軸ＪＭと光軸ＪＬＲとの間の距離を光軸間距離ｄ１、二次元コードＱと右側結像レンズ２３Ｒの主点ＰＲとの間の距離を物体距離ｍ１、右側結像レンズ２３Ｒの主点ＰＲと右側受光センサ２４Ｒの受光面２４Ｒａとの間の距離を結像距離ｎ１）で表されるオフセット量ｆ１だけ、ずれるように右側受光センサ２４Ｒを実装し、また左側結像レンズ２３Ｌの光軸ＪＬＬに対して左側受光センサ２４Ｌの受光軸ＪＳＬがマーカ光源２８から離れる方向に「ｄ２×ｎ２／ｍ２」（発光軸ＪＭと光軸ＪＬＬとの間の距離を光軸間距離ｄ２、二次元コードＱと左側結像レンズ２３Ｌの主点ＰＬとの間の距離を物体距離ｍ２、左側結像レンズ２３Ｌの主点ＰＬと左側受光センサ２４Ｌの受光面２４Ｌａとの間の距離を結像距離ｎ２）で表されるオフセット量ｆ２だけ、ずれるように左側受光センサ２４Ｌを実装した。
【００８６】
これにより、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと右側受光センサ２４Ｒの受光軸ＪＳＲとが平行になるような位置関係にあっても、右側結像レンズ２３Ｒの主点ＰＲを通る右側読取光学系２１Ｒの光軸ＪＺＲをマーカ光源２８の発光軸ＪＭと二次元コードＱとの交点に合わせることができる。また、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと左側受光センサ２４Ｌの受光軸ＪＳＬとが平行になるような位置関係にあっても、左側結像レンズ２３Ｌの主点ＰＬを通る左側読取光学系２１Ｌの光軸ＪＺＬをマーカ光源２８の発光軸ＪＭと二次元コードＱとの交点に合わせることができる。このため、マーカ光源２８の発光軸ＪＭと両受光センサ２４Ｒ・２４Ｌの受光軸ＪＳＲ，ＪＳＬとを互いに交差する構成を採る必要がないことから、マーカ光源２８および両受光センサ２４Ｒ・２４Ｌをそれぞれ別の支持部材に取り付けたり、これらのいずれか一方に角度θを持たせるためのスペーサ等を介在させて光学系ユニット基板５６に取り付ける必要がない。したがって、部品点数を削減するとともに組付工数および調整工数をも削減することができる。
【００８７】
また、マーカ光源２８および両受光センサ２４Ｒ・２４Ｌが取り付けられている光学系ユニット基板５６には、これらをそれぞれ駆動制御し得る回路配線が施されているため、このような光学系ユニット基板５６ではない他の支持部材を別途設ける場合に比べ、部品点数を削減することができる。したがって、さらに部品点数を削減するとともに組付工数および調整工数をも削減することができる。
【００８８】
さらに、マーカ光源２８を挟んで、両受光センサ２４Ｒ・２４Ｌが配置されているので、同一の読取対象物Ｒに対して異なった角度で読み取ることができる。このため、例えば、右側受光センサ２４Ｒに対しては、二次元コードＱに反射した反射光が鏡面反射になっても、左側受光センサ２４Ｌは異なった角度に位置するので、鏡面反射ではない反射光を受光することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る二次元コードリーダの構成を示す説明図で、図１(A) は部分縦断面を示すもの、図１(B) は部分横断面を示すもの、である。
【図２】第１実施形態の二次元コードリーダを構成する制御系ユニット基板および光学系ユニット基板の回路構成等を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態の二次元コードリーダを構成する光学系ユニット基板の構成例を示す説明図で、図３(A) は読取口から見える正面を示すもの、図３(B) は図３(A) に示す３Ｂ線断面を示すもの、である。
【図４】光学系ユニット基板のマーカ光学系から照射されるマーカ光と読取可能範囲との関係およびマーカ光学系の発光軸と読取光学系の光軸とが同一平面内に実質的に含まれることを示す説明図である。
【図５】第１実施形態の二次元コードリーダを構成する、結像レンズ、受光センサ、マーカ光学系、読取対象物、の距離関係等を示す説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る二次元コードリーダの構成を示す説明図で、図６(A) は部分縦断面を示すもの、図６(B) は部分横断面を示すもの、である。
【図７】第２実施形態の二次元コードリーダを構成する制御系ユニット基板および光学系ユニット基板の回路構成等を示すブロック図である。
【図８】第２実施形態の二次元コードリーダを構成する光学系ユニット基板の構成例を示す説明図で、図８(A) は読取口から見える正面を示すもの、図８(B) は図８(A) に示す８Ｂ線断面を示すもの、である。
【図９】第２実施形態の二次元コードリーダを構成する、結像レンズ、受光センサ、マーカ光学系、読取対象物、の距離関係等を示す説明図である。
【図１０】第２実施形態の二次元コードリーダを構成する、結像レンズ、受光センサ、マーカ光学系、読取対象物、の距離関係等を示す説明図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０、５０…二次元コードリーダ（光学的情報読取装置）
１５…制御系ユニット基板
１６、５６、５６’…光学系ユニット基板（支持部材、プリント配線基板）
１６ａ、５６ａ、５６’ａ…基板表面（プリント配線基板の基板表面）
２０、６０…回路部
２１…読取光学系
２１Ｄ…下側読取光学系
２１Ｌ…左側読取光学系
２１Ｒ…右側読取光学系
２１Ｕ…上側読取光学系
２２、２２Ｒ、２２Ｌ…鏡筒
２３…結像レンズ
２３Ｄ…下側結像レンズ（第２の結像レンズ）
２３Ｌ…左側結像レンズ（第２の結像レンズ）
２３Ｒ…右側結像レンズ（第１の結像レンズ）
２３Ｕ…上側結像レンズ（第１の結像レンズ）
２４…受光センサ
２４Ｄ…下側受光センサ（第２の受光センサ）
２４Ｌ…左側受光センサ（第２の受光センサ）
２４Ｒ…右側受光センサ（第１の受光センサ）
２４Ｕ…上側受光センサ（第１の受光センサ）
２４ａ…受光面
２４Ｄａ…受光面（第２の受光センサの受光面）
２４Ｌａ…受光面（第２の受光センサの受光面）
２４Ｒａ…受光面（第１の受光センサの受光面）
２４Ｕａ…受光面（第１の受光センサの受光面）
２５…マーカ光学系（マーカ光光学系）
２７…ホログラム（マーカ光光学系）
２８…マーカ光源（マーカ光光学系）
２９…照明光源
ＡＲ…読取可能範囲（読取可能な範囲）
ＡＳ…短辺（読取可能な範囲の短辺）
ＡＬ…長辺（読取可能な範囲の長辺）
ＣＲ…読取中心（読取可能な範囲の中心）
ｄ、ｄ１、ｄ２…光軸間距離
ｆ、ｆ１、ｆ２…オフセット量
ＧＡ…ガイドマーカ
ＪＳ…受光センサの受光軸
ＪＳＤ…下側受光センサの受光軸（第２の受光センサの受光軸）
ＪＳＬ…左側受光センサの受光軸（第２の受光センサの受光軸）
ＪＳＲ…右側受光センサの受光軸（第１の受光センサの受光軸）
ＪＳＵ…上側受光センサの受光軸（第１の受光センサの受光軸）
ＪＬ…結像レンズの光軸
ＪＬＤ…下側結像レンズの光軸（第２の結像レンズの光軸）
ＪＬＬ…左側結像レンズの光軸（第２の結像レンズの光軸）
ＪＬＲ…右側結像レンズの光軸（第１の結像レンズの光軸）
ＪＬＵ…上側結像レンズの光軸（第１の結像レンズの光軸）
ＪＭ…マーカ光源の発光軸
ＪＺ…読取光学系の光軸
ＫＬ、ＫＬ１、ＫＬ１’、ＫＬ２、ＫＬ２’…仮想線
ＫＰ…仮想面
ＬＢ…レーザ光
Ｌｆ…照射光
Ｌｒ…反射光
Ｍ…マーカ光
ｍ、ｍ１、ｍ２…物体距離
ｎ、ｎ１、ｎ２…結像距離
Ｐ…結像レンズの主点
ＰＤ…下側結像レンズの主点（第２の結像レンズの主点）
ＰＬ…左側結像レンズの主点（第２の結像レンズの主点）
ＰＲ…右側結像レンズの主点（第１の結像レンズの主点）
ＰＵ…上側結像レンズの主点（第１の結像レンズの主点）
Ｑ…二次元コード（情報コード）
Ｒ…読取対象物（表示媒体）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示媒体に投射されるガイドマーカにより情報コードを読取可能な範囲を使用者に示し得るマーカ光をマーカ光光学系を介して前記表示媒体に照射するマーカ光源と、
前記表示媒体に表示され前記読取可能な範囲内に位置する前記情報コードに反射した反射光を結像レンズを介して受光する受光センサと、
前記マーカ光源の発光軸と前記受光センサの受光軸とが平行になるように前記マーカ光源および前記受光センサを支持する支持部材と、を備え、
前記マーカ光源の発光軸と前記結像レンズの光軸との間の距離を光軸間距離ｄ、前記情報コードと前記結像レンズの主点との間の距離を物体距離ｍ、前記結像レンズの主点と前記受光センサの受光面との間の距離を結像距離ｎ、とすると、
前記受光センサは、前記結像レンズの光軸に対して前記受光センサの受光軸が前記マーカ光源から離れる方向に「ｄ×ｎ／ｍ」で表されるオフセット量ｆだけ、ずれて位置していることを特徴とする光学的情報読取装置。
【請求項２】
前記読取可能な範囲が長方形状をなす場合、前記結像レンズの光軸と前記マーカ光源の発光軸とを結ぶ仮想線は、前記読取可能な範囲の短辺にほぼ平行に位置する位置関係にあることを特徴とする請求項１記載の光学的情報読取装置。
【請求項３】
前記支持部材は、前記マーカ光源および前記受光センサをそれぞれ駆動制御し得る回路配線が施されたプリント配線基板であり、
前記マーカ光源の発光軸および前記受光センサの受光軸が前記プリント配線基板の基板表面に対して垂直に位置するように、前記マーカ光源および前記受光センサが、前記回路配線に電気的に接続可能に前記プリント配線基板に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２記載の光学的情報読取装置。
【請求項４】
表示媒体に投射されるガイドマーカにより情報コードを読取可能な範囲を使用者に示し得るマーカ光をマーカ光光学系を介して前記表示媒体に照射するマーカ光源と、
前記表示媒体に表示され前記読取可能な範囲内に位置する前記情報コードに反射した反射光を第１の結像レンズを介して受光する第１の受光センサと、
前記情報コードに反射した反射光を第２の結像レンズを介して受光する第２の受光センサと、
前記マーカ光源の発光軸と前記第１の受光センサの受光軸と前記第２の受光センサの受光軸とがそれぞれ互いに平行になるように前記マーカ光源、前記第１の受光センサおよび前記第２の受光センサを支持する支持部材と、を備え、
前記マーカ光源の発光軸と前記第１の結像レンズの光軸との間の距離を光軸間距離ｄ１、前記情報コードと前記第１の結像レンズの主点との間の距離を物体距離ｍ１、前記第１の結像レンズの主点と前記第１の受光センサの受光面との間の距離を結像距離ｎ１、とすると、前記第１の受光センサは、前記第１の結像レンズの光軸に対して前記第１の受光センサの受光軸が前記マーカ光源から離れる方向に「ｄ１×ｎ１／ｍ１」で表されるオフセット量ｆ１だけ、ずれて位置しており、
前記マーカ光源の発光軸と前記第２の結像レンズの光軸との間の距離を光軸間距離ｄ２、前記情報コードと前記第２の結像レンズの主点との間の距離を物体距離ｍ２、前記第２の結像レンズの主点と前記第２の受光センサの受光面との間の距離を結像距離ｎ２、とすると、前記第２の受光センサは、前記第２の結像レンズの光軸に対して前記第２の受光センサの受光軸が前記マーカ光源から離れる方向に「ｄ２×ｎ２／ｍ２」で表されるオフセット量ｆ２だけ、ずれて位置していることを特徴とする光学的情報読取装置。
【請求項５】
前記読取可能な範囲が長方形状をなす場合、前記第１の結像レンズの光軸と前記第２の結像レンズの光軸とを結ぶ仮想線は、前記読取可能な範囲の短辺にほぼ平行に位置する位置関係にあることを特徴とする請求項４記載の光学的情報読取装置。
【請求項６】
前記支持部材は、前記マーカ光源、前記第１の受光センサおよび前記第２の受光センサをそれぞれ駆動制御し得る回路配線が施されたプリント配線基板であり、
前記マーカ光源の発光軸、前記第１の受光センサの受光軸および前記第２の受光センサの受光軸が前記プリント配線基板の基板表面に対して垂直に位置するように、前記マーカ光源、前記第１の受光センサおよび前記第２の受光センサが、前記回路配線に電気的に接続可能に前記プリント配線基板に取り付けられていることを特徴とする請求項４または５記載の光学的情報読取装置。
【請求項１】
表示媒体に投射されるガイドマーカにより情報コードを読取可能な範囲を使用者に示し得るマーカ光をマーカ光光学系を介して前記表示媒体に照射するマーカ光源と、
前記表示媒体に表示され前記読取可能な範囲内に位置する前記情報コードに反射した反射光を結像レンズを介して受光する受光センサと、
前記マーカ光源の発光軸と前記受光センサの受光軸とが平行になるように前記マーカ光源および前記受光センサを支持する支持部材と、を備え、
前記マーカ光源の発光軸と前記結像レンズの光軸との間の距離を光軸間距離ｄ、前記情報コードと前記結像レンズの主点との間の距離を物体距離ｍ、前記結像レンズの主点と前記受光センサの受光面との間の距離を結像距離ｎ、とすると、
前記受光センサは、前記結像レンズの光軸に対して前記受光センサの受光軸が前記マーカ光源から離れる方向に「ｄ×ｎ／ｍ」で表されるオフセット量ｆだけ、ずれて位置していることを特徴とする光学的情報読取装置。
【請求項２】
前記読取可能な範囲が長方形状をなす場合、前記結像レンズの光軸と前記マーカ光源の発光軸とを結ぶ仮想線は、前記読取可能な範囲の短辺にほぼ平行に位置する位置関係にあることを特徴とする請求項１記載の光学的情報読取装置。
【請求項３】
前記支持部材は、前記マーカ光源および前記受光センサをそれぞれ駆動制御し得る回路配線が施されたプリント配線基板であり、
前記マーカ光源の発光軸および前記受光センサの受光軸が前記プリント配線基板の基板表面に対して垂直に位置するように、前記マーカ光源および前記受光センサが、前記回路配線に電気的に接続可能に前記プリント配線基板に取り付けられていることを特徴とする請求項１または２記載の光学的情報読取装置。
【請求項４】
表示媒体に投射されるガイドマーカにより情報コードを読取可能な範囲を使用者に示し得るマーカ光をマーカ光光学系を介して前記表示媒体に照射するマーカ光源と、
前記表示媒体に表示され前記読取可能な範囲内に位置する前記情報コードに反射した反射光を第１の結像レンズを介して受光する第１の受光センサと、
前記情報コードに反射した反射光を第２の結像レンズを介して受光する第２の受光センサと、
前記マーカ光源の発光軸と前記第１の受光センサの受光軸と前記第２の受光センサの受光軸とがそれぞれ互いに平行になるように前記マーカ光源、前記第１の受光センサおよび前記第２の受光センサを支持する支持部材と、を備え、
前記マーカ光源の発光軸と前記第１の結像レンズの光軸との間の距離を光軸間距離ｄ１、前記情報コードと前記第１の結像レンズの主点との間の距離を物体距離ｍ１、前記第１の結像レンズの主点と前記第１の受光センサの受光面との間の距離を結像距離ｎ１、とすると、前記第１の受光センサは、前記第１の結像レンズの光軸に対して前記第１の受光センサの受光軸が前記マーカ光源から離れる方向に「ｄ１×ｎ１／ｍ１」で表されるオフセット量ｆ１だけ、ずれて位置しており、
前記マーカ光源の発光軸と前記第２の結像レンズの光軸との間の距離を光軸間距離ｄ２、前記情報コードと前記第２の結像レンズの主点との間の距離を物体距離ｍ２、前記第２の結像レンズの主点と前記第２の受光センサの受光面との間の距離を結像距離ｎ２、とすると、前記第２の受光センサは、前記第２の結像レンズの光軸に対して前記第２の受光センサの受光軸が前記マーカ光源から離れる方向に「ｄ２×ｎ２／ｍ２」で表されるオフセット量ｆ２だけ、ずれて位置していることを特徴とする光学的情報読取装置。
【請求項５】
前記読取可能な範囲が長方形状をなす場合、前記第１の結像レンズの光軸と前記第２の結像レンズの光軸とを結ぶ仮想線は、前記読取可能な範囲の短辺にほぼ平行に位置する位置関係にあることを特徴とする請求項４記載の光学的情報読取装置。
【請求項６】
前記支持部材は、前記マーカ光源、前記第１の受光センサおよび前記第２の受光センサをそれぞれ駆動制御し得る回路配線が施されたプリント配線基板であり、
前記マーカ光源の発光軸、前記第１の受光センサの受光軸および前記第２の受光センサの受光軸が前記プリント配線基板の基板表面に対して垂直に位置するように、前記マーカ光源、前記第１の受光センサおよび前記第２の受光センサが、前記回路配線に電気的に接続可能に前記プリント配線基板に取り付けられていることを特徴とする請求項４または５記載の光学的情報読取装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−４２８２０（Ｐ２００９−４２８２０Ａ）
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０４２２８（Ｐ２００７−２０４２２８）
【出願日】平成１９年８月６日（２００７．８．６）
【出願人】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月６日（２００７．８．６）
【出願人】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
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