JP5941208B1 - 光学的情報読取装置用モジュールとそのコリメート調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コリメート調整及びフォーカス調整を光軸に沿う前後方向に容易且つ微細に行えるようにする。【解決手段】コリメートレンズ・ユニット３０を、モジュール筐体１０の鏡筒穴１３ａ内に光軸Ｘに沿う方向へ往復移動可能に挿入し、発光ユニット２０を、光源の光軸をコリメートレンズの光軸と一致させて鏡筒穴１３ａ内に固定する。鏡筒穴１３ａの周側壁に、アジャストピン５を光軸Ｘの方向へ往復移動可能に貫通させる長孔１３ｂを形成し、円筒部材３３の外周面に、そのアジャストピン５の先端部を嵌入させる嵌合部３３ａを形成する。その鏡筒穴１３ａの内周面の嵌合部３３ａと対向する位置又はその近傍で、該位置に対して鏡筒穴１３ａの内周方向に対称な位置に、円筒部材３３の外周面と接触する受け部を設ける。【選択図】図６

Description

本発明は、バーコード等の光学的情報を読み取るための光学的情報読取装置に内蔵されるモジュールと、そのコリメート調整方法に関する。

光学的情報読取装置として、商品の品名や価格等の情報を示すバーコードや二次元コード等の光学的情報を読み取るバーコードリーダが、流通業界や小売業界で広く使用されている。

このバーコードリーダは、片手で持って使用するハンド式と定置式に大別され、ハンド式にはさらに、ペン方式、タッチ方式、光ビーム走査方式（レーザ方式）がある。これらのうち、本発明の対象とする光学的情報読取装置は、光ビーム走査方式によるハンド式のバーコードリーダ等の光学的情報読取装置である。

光ビーム走査方式のバーコードリーダは、レーザダイオード（半導体レーザ）等の光源によって発光される光をビーム状にして、その光ビームをバーコードに当たるようにミラーで偏向させ、そのミラーを回転あるいは振動（揺動）させて、光ビームがバーコードを横切るように走査する。

そして、バーコードからの反射光を集光し、受光センサで受光して電気信号に変換する。その電気信号をＡ／Ｄ変換してコード化し、バーコード読取情報として出力する。このような光ビーム走査方式によるハンド式の光学的情報読取装置では、その読み取りエンジン部の大幅な小型軽量化が要求される。

そのため、例えば特許文献１，２，３等に記載されているように、上述した光源、それが発光する光をビーム状にするためのコリメートレンズ、振動ミラーとその駆動部、集光ミラー又は集光レンズ、受光センサ、その検出信号処理回路等を共通の筐体に組み込んでモジュール化した光学的情報読取装置用モジュールが使用されるようになっている。

このような光学的情報読取装置用モジュールにおいては、例えばレーザダイオードを光源とする発光ユニットと、その光源が発光する光を平行光束にするためのコリメートレンズと、それを細いビームにして射出させるためのアパーチャを設けた部材とを、光軸を一致させて鏡筒内に位置決め固定する必要がある。また、コリメートレンズで平行光束又は有限距離に収束させるための光ビームを確実に生成させるため、コリメートレンズの焦点と発光ユニットの発光点とが所定の位置関係になるように、発光ユニットとコリメートレンズとの距離を正確に調整（コリメート調整又はフォーカス調整）する必要がある。

そのため、上記特許文献に開示された光学的情報読取装置用モジュールにおける光ビーム生成部は、モジュール筐体の一部に鏡筒穴を設け、その先端部に光ビームを射出させる開口制限絞りであるアパーチャを形成し、後端部を開口して発光ユニットを圧入する圧入部を形成している。そして、鏡筒穴の先端奥部のアパーチャの手前側にコリメートレンズを接着固定し、後端部から発光ユニットを圧入部へ圧入して位置決めしていた。

米国特許第７２０６１０９号明細書 国際公開第２００３／０１９４６３号パンフレット 特開２００３−７６９４２号公報

このような従来の光学的情報読取装置用モジュールでは、次のような問題があった。
発光ユニットを鏡筒穴内に圧入しながら押し込んで、一方向（光軸方向で且つコリメートレンズに近づく方向）に移動させてコリメート調整を行うため、後戻りする再調整ができなかった。そのため、発光ユニットを押し込み過ぎた場合は、そのモジュールが不良品となり、生産歩留まりが悪化することになった。
また、発光ユニットを圧入するため摩擦抵抗が高く、ミクロン単位のような微妙な調整ができなかったこと及びコリメートレンズとレーザダイオード間で傾きが生じる可能性があった。

本発明は、このような技術背景に鑑みてなされたものであり、光学的情報読取装置用モジュールにおけるコリメート調整及びフォーカス調整を、コリメートレンズとレーザダイオード間での傾きを防止した上で光軸に沿う前後方向に容易且つ微細に行うことができるようにし、不良品の発生を大幅に低減して生産歩留まりを高めることを目的とする。

本発明による光学的情報読取装置用モジュールは、モジュール筐体内に、レーザダイオード等の光源を有する発光ユニット、コリメートレンズ、走査用の振動ミラー、集光ミラー又は集光レンズ、及び受光センサを設けてモジュール化した光学的情報読取装置用モジュールであって、上記の目的を達成するため、次のように構成する。

円筒部材に開口制限絞り形成部材と上記コリメートレンズとが一体的に設けられたコリメートレンズ・ユニットが、上記モジュール筐体の鏡筒穴内に光軸方向へ所定範囲内で往復移動可能に挿入され、上記発光ユニットが、上記光源の光軸を上記コリメートレンズの光軸と一致させて上記鏡筒穴内で上記モジュール筐体に固定される。
また、上記モジュール筐体の上記鏡筒穴の周側壁に、アジャストピンを上記光軸方向へ所定範囲内で往復移動可能に貫通させる長孔を形成し、上記円筒部材の外周面に、上記長孔を貫通したアジャストピンの先端部を嵌入させる嵌合部を形成している。
さらに、モジュール筐体の上記鏡筒穴の内周面の上記長孔及び上記嵌合部と対向する位置の近傍で、該位置に対して上記鏡筒穴の内周方向に対称な位置に、上記円筒部材の外周面と周方向では点接触し、軸線方向では線接触する一対の受け部を設け、上記モジュール筐体における上記一対の受け部の中間領域に、上記円筒部材を固着するための接着剤を充填可能な開孔が形成されている。

上記受け部は、上記円筒部材の外周面と周方向では点接触し、軸線方向では線接触する二平面によるＶ字状斜面を形成しているとよい。

上記Ｖ字状斜面の上記円筒部材の外周面と接触しない中間領域に、上記円筒部材を固着するための接着剤を充填可能な開孔が形成されているとよい。

上記コリメートレンズ・ユニットを、上記コリメートレンズと上記開口制限絞り形成部材を上記円筒部材に固着して構成してもよい。

上記コリメートレンズ・ユニットを、上記コリメートレンズ自体に、上記開口制限絞り形成部材と上記円筒部材を一体に設けて構成してもよい。

上記コリメートレンズ・ユニットを、上記コリメートレンズと上記円筒部材とを同一材料又は異種材料によって一体に成形し、その成形体に上記開口制限絞り形成部材を固着して構成してもよい。

上記モジュール筐体をカーボンを分散させた強化樹脂で成形するとよい。

上記強化樹脂で成形されたモジュール筐体の、少なくとも上記受光センサが収納されている部分の近傍の外壁面に、金属箔が貼り付けられているのが望ましい。

本発明による光学的情報読取装置用モジュールは、上記モジュール筐体を冶具に固定し、アジャストピンの先端部をモジュール筐体の上記長孔を通して鏡筒穴内へ挿入し、上記コリメートレンズ・ユニットの円筒部材又は円筒部の嵌合部に嵌め込み、そのアジャストピンを冶具の直線移動機構によってコリメートレンズの光軸方向へ移動させれば、上記円筒部材又は円筒部と一体にコリメートレンズを移動させて、コリメート調整を容易に行うことができる。

そして、コリメートレンズを光軸方向で光源に近づく方向と遠ざかる方向の両方向に移動させて調整できるので、一方向に移動し過ぎた場合は戻して再調整できる。したがって、不良品の発生を大幅に低減して生産歩留まりを高めることができる。アジャストピンの移動ピッチを微細にすれば、微細で高精度の調整も容易に行うことができる。

アジャストピンで、上記コリメートレンズ・ユニットの円筒部材又は円筒部を、対向する側の受け部に押付けながら移動させることができるので、光軸がずれることなく調整できる。さらに、上記円筒部材又は円筒部の外周面と上記受け部との接触面積を少なくすれば、上記円筒部材又は円筒部の移動を比較的小さな力でスムーズに行うことができる。

上記受け部の近傍に接着剤を充填可能な開孔を設けておけば、コリメート調整後、アジャストピンで上記円筒部材又は円筒部を受け部に押し付けた状態で、上記開口から接着材を充填して、円筒部材又は円筒部をモジュール筐体に接着固定することができ、コリメートレンズの調整ずれや光軸ずれが生じる恐れがない。

上記モジュール筐体を、放熱性及びシールド性を有する樹脂で形成すれば、金属で形成するのに較べて大幅にコストを低減できると共に軽量化することができる。しかも、実用上問題ない程度の放熱性とシールド性も得られる。カーボンを分散させた強化樹脂のような黒色樹脂を使用すれば、光の反射を防ぐこともできる。シールド効果が不足する場合は、モジュール筐体の外壁面の必要な部分に金属箔を貼れば、シールド効果を高めることができる。

本発明による光学的情報読取装置用モジュールの一実施形態の正面図である。 同じくその光学的情報読取装置用モジュールの右側面図である。 同じくその光学的情報読取装置用モジュールの斜め上方から見た斜視図である。 同じくその光学的情報読取装置用モジュールの回路基板を取り外した状態で図３と同じ方向から見た斜視図である。 図１のＶ−Ｖ線に沿う拡大断面図である。 図５における光ビーム生成部を拡大してアジャストピンと共に示す部分的な断面図である。 図６のVII−VII線に沿う部分的な断面図である。 本発明の実施形態によるコリメート調整の特徴を説明するために図７と同様な断面を模式化して示す断面図である。 同じくそのコリメートレンズ・ユニットをモジュール筐体に固着する接着剤が硬化した後の状態を示す断面図である。 図３のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。 モジュール筐体の外壁面に金属箔を貼ってシールド効果を高めた実施形態を、回路基板を取り外した状態で示す斜視図である。 本発明の実施形態と比較するための参考例で、接着例を示す接着剤硬化前の図８Ａに対応する断面図である。 同じくその接着剤硬化後の図８Ｂに対応する断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
まず、本発明による光学的情報読取装置用モジュールの一実施形態の全体構成を図１〜図５を参照して具体的に説明する。

図１はその光学的情報読取装置用モジュールの正面図、図２は右側面図である。図３はその光学的情報読取装置用モジュールの斜め上方から見た斜視図、図４はその回路基板を取り外した状態で同じ方向から見た斜視図である。図５は図１のＶ−Ｖ線に沿う拡大断面図である。

この光学的情報読取装置用モジュール１は、バーコードリーダ等の光学的情報読取装置に内蔵される読み取りエンジンであり、これらの図に示すように、モジュール筐体１０と、その中に組み込まれた発光ユニット２０、コリメートレンズ・ユニット３０、振動ミラー駆動装置４０、凹面状の集光ミラー５０、受光センサ６０と、モジュール筐体１０の上面に取り付けられる回路基板７０等から構成されている。

モジュール筐体１０は、全体の外形として例えば縦（Ｄ）１４ｍｍ、横（Ｗ）２８ｍｍ、高さ（Ｈ）７．５ｍｍの大きさを有するが、これに限るものではない。このようなモジュール筐体は、放熱性とシールド性が要求されるため、従来は例えばＺＤＣ２と呼ばれる亜鉛、あるいはＡＺ９１Ｄと呼ばれるマグネシウム合金等の金属を用いて、ダイキャスト製法で形成されていた。本発明による光学的情報読取装置用モジュールのモジュール筐体も同様に金属によるダイキャスト製法で形成してもよい。

しかし、この実施形態におけるモジュール筐体１０は、一般の樹脂より高い放熱性（熱）伝導性）及びシールド性（導電性）を有する樹脂、例えばカーボンを分散させた黒色の強化樹脂で成形する。その樹脂材料の具体例としては、三菱エンジニアリングプラスチック社製のＴＣＦ１１４０を使用するとよい。このような樹脂によってモジュール筐体１０を形成することによって、コスト低減と大幅な軽量化を計ることができ、且つ実用上充分な放熱性及びシールド性が得られる。

そして、このモジュール筐体１０は、底面部１１とその周囲を囲む側壁部１２と、光ビーム生成部収納部１３、ＬＳＩ収納用凹部１４、集光ミラー取付部１５、振動ミラー駆動装置取付部１６、受光ユニット取付部１７、回路基板保持部１８等を有している。

振動ミラー駆動装置取付部１６の底面部１１上には、ボス１１ａ（図９参照）が形成されており、そこに振動ミラー４１の支持軸４４の下端部が嵌め込まれて支持される。側壁部１２の振動ミラー駆動装置取付部１６に対応する前面は開放され、光ビーム射出入用の開口部１９を形成している。

光ビーム生成部を構成する発光ユニット２０とコリメートレンズ・ユニット３０は、図５に示すように、モジュール筐体１０の光ビーム生成部収納部１３に形成された円筒状の内周面を有する鏡筒穴１３ａに設けられている。

発光ユニット２０は、光源としてレーザダイオード２１を有しており、モジュール筐体１０の図５で右側の側壁部１２の開口から鏡筒穴１３ａ内に挿入固着される。図２等に示すように、発光ユニット２０の後端面からレーザダイオード２１の３本の端子２２が突出して上方に延び、それぞれ基板７０側の端子に接続される。

コリメートレンズ・ユニット３０は、コリメートレンズ３１と開口制限絞りであるアパーチャ３２ａを形成した開口制限絞り形成部材３２を、コリメートレンズ鏡筒である円筒部材３３内に一体的に固着している。開口制限絞り形成部材３２は円筒部材３３の前端部に接着剤等で固着され、コリメートレンズ３１を円筒部材３３の内周段部に押付けて固定し、そのコリメートレンズ３１の直前にアパーチャ３２ａを配置する。

そのコリメートレンズ・ユニット３０をモジュール筐体１０の光ビーム生成部収納部１３の鏡筒穴１３ａ内に、光軸方向へ所定範囲内で往復移動可能に挿入している。開口制限絞り形成部材３２と円筒部材３３は、モジュール筐体１０と同じかもしくは同等の材料（ガラス２０％入りポリカーボネイト、アルミ等）で形成することができる。発光ユニット２０は、光源の光軸をコリメートレンズ３１の光軸と一致させて、円筒部材３３内に一部入り込むように鏡筒穴１３ａ内でモジュール筐体１０に固定されている。
このコリメートレンズ・ユニット３０の詳細とコリメート調整については後述する。

振動ミラー駆動装置４０は、図４及び図５に示すように、光ビーム走査用の金属、樹脂又はガラス製の振動ミラー４１と、それを前面部に固着した樹脂製の振動ミラー保持部材４２と、その振動ミラー保持部材４２の背面側に固着された可動磁石（永久磁石）４３と、振動ミラー保持部材４２を回動可能に支持するピン状の支持軸４４と、可動磁石４３に対向して間隔を置いて平行に配置されたコイルユニット４５とから構成されている。そのコイルユニット４５は、コイル４６をその巻回方向に垂直な方向にヨーク４７が貫通している。

これらが、モジュール筐体１０の振動ミラー駆動装置取付部１６に取り付けられている。そして、可動磁石４３とコイルユニット４５の作用によって、振動ミラー保持部材４２及びそれに固着された振動ミラー４１を、図５に矢印Ａ，Ｂで示すようにシーソ式に振動（揺動）させる。

モジュール筐体１０の集光ミラー取付部１５には、振動ミラー４１及び受光センサ６０と対向するように傾斜して、凹面状の集光ミラー５０が固着されている。その集光ミラー５０は、樹脂製の湾曲基板５１の凹曲面に反射膜５２が形成されており、中央部には光ビームを通過させるための矩形又は円形の透孔５３が形成されている。

受光センサ６０は、フォトダイオード（ＰＤ）等の受光素子６１を有し、その２本の端子が図３に示す回路基板７０に接続されて、回路基板７０と一体になっている。そのため、回路基板７０をモジュール筐体１０の回路基板保持部１８に装着したときに、受光センサ６０が受光センサ取付部１７に挿入されて、所定の位置に配置される。

その回路基板７０には、図示しない所要の配線パターンが形成されると共に、各種のチップ状電子部品が取り付けられ、裏面側に信号処理や制御の中心的な機能を果たすＬＳＩ（大規模集積回路）が搭載されている。

そして、この回路基板７０がモジュール筐体１０の上面に複数本のネジ７４によって取り付け固着され、この光学的情報読取装置用モジュール１の上蓋も兼ねる。このとき、裏面に搭載されたＬＳＩがモジュール筐体１０のＬＳＩ収納用凹部１４（図４）に収納される。そのＬＳＩは、外周の４面をモジュール筐体１０のシールド性が高い樹脂によって囲まれるため、他の電子機器や携帯電話等が発生する電磁波ノイズの影響を防ぐことができる。

このように構成された光学的情報読取装置用モジュール１の機能を主として図５を用いて説明する。
発光ユニット２２内の光源であるレーザダイオード２１の発光によってレーザ光線を発生し、それをコリメートレンズ３１によって平行又は所望の距離に収束する光束にし、アパーチャ３２ａを通して実線で示すレーザビームＬ１となって射出される。

そのレーザビームＬ１は、集光ミラー５０の透孔５３を通って振動ミラー４１に達し、９０°を中心として、振動ミラー４１の振動により所定の角度範囲で反射され、開口部１９から外部へ射出する。そのレーザビームは図示しないバーコード記号を照射する。

バーコード記号は、周知の通り規格によって定められた所定の幅を有する複数の黒と白の縦縞を成している。それらを黒バー及びスペースと称する。その黒バー及びスペースの横幅によって反射率の異なる光が反射される。

バーコード記号から反射した光線Ｌ２（図５に矢印付き破線で示す）は、再び開口部１９を通って振動ミラー４１に入射して反射される。その反射光は集光ミラー５０によって集光される。このとき、振動ミラー４１がコイルユニット４５と可動磁石４３との間に生ずる磁力によって振動するので、バーコード記号からの広範囲にわたる反射光を入射して集光ミラー５０に送ることができる。そして、この集光ミラー５０によって集光された光は、全て受光センサ６０の受光素子６１に受光される。

受光センサ６０は、受光素子６１が受光する光の強度に応じた電気信号を出力し、その電気信号を回路基板７０へ送る。回路基板７０内では、その電気信号をＡ／Ｄ変換した後、デジタル信号処理して、バーコード記号を読み取ったデータを得る。

この光学的情報読取装置用モジュール１を、電源部等と共に図示しないケース内に組み込めば、容易に小型のハンド式バーコードリーダ等の光学的情報読取装置を完成することができる。

次に、この光学的情報読取装置用モジュール１の光ビーム発生部における特徴となる構成と、コリメート調整（フォーカス調整とも称す）方法、およびその調整後のコリメートレンズ・ユニット３０とモジュール筐体１０との固着方法について、図６、図７及び図８Ａ，図８Ｂによって説明する。

図６は、図５における光ビーム生成部を拡大してアジャストピンと共に示す部分的な断面図、図７は図６のVII−VII線に沿う部分的な断面図である。これらの図においては、発光ユニット２０は全体に同じクロスハッチングを施し、コリメートレンズ・ユニット３０も全体に同じハッチングを施している。

図８Ａは、本発明の実施形態によるコリメート調整の特徴を説明するため図７と同様な断面を模式化して示す断面図であり、図８Ｂは、そのコリメートレンズ・ユニット３０をモジュール筐体に固着する接着剤が硬化した後の状態を示す断面図である。これらの図においては、コリメートレンズ・ユニット３０のハッチングを省略している。

コリメートレンズ・ユニット３０は、前述したようにコリメートレンズ３１と開口制限絞り形成部材３２が円筒部材３３に一体的に固着されており、モジュール筐体１０の光ビーム生成部収納部１３の鏡筒穴１３ａ内に、光軸Ｘに沿う方向へ所定範囲内で往復移動可能に挿入されている。そのため、円筒部材３３の外径は鏡筒穴１３ａの内径より若干小さくなっており、両者の間に僅かな隙間が存在する。

モジュール筐体１０の光ビーム生成部収納部１３における鏡筒穴１３ａの周側壁には、アジャストピン５を光軸方向（図６に示す矢示Ｃ及びＤ方向）へ所定範囲内で往復移動可能に貫通させる長孔１３ｂを形成している。また、コリメートレンズ・ユニット３０の円筒部材３３の外周には、長孔１３ｂを貫通したアジャストピン５の先端部を嵌入させる嵌合部３３ａを形成している。嵌合部３３ａは、この実施形態では凹部であるが、アジャストピン５の先端面に凹部を形成すれば、円筒部材３３の外周の嵌合部を凸部にすることができる。

モジュール筐体１０の鏡筒穴１３ａの内周面の長孔１３ｂ及び円筒部材３３の外周面の嵌合部３３ａと対向する位置の近傍で、該位置に対して鏡筒穴１３ａの周方向に対称な位置に、円筒部材３３の外周面と接触する受け部１３ｃを設けている。

この実施形態では図７に示すように、一対の受け部１３ｃが、鏡筒穴１３ａの内周面の他の部分よりも内径を小さくするように肉厚になったＶ字状斜面を形成している。そのため、コリメートレンズ・ユニット３０がアジャストピン５によって、図７の矢示Ｆ方向に押圧されると、各受け部１３ｃが円筒部材３３の外周面と周方向では図８Ａに示すＰ点で点接触し、軸線方向では線接触する。その状態でコリメートレンズの光軸Ｘと発光ユニット２０の発光中心とが一致し、そのまま光軸Ｘに沿って容易に移動可能になる。

この受け部１３ｃはＶ字状斜面に限らず、鏡筒穴１３ａの内周面の一部を若干内側に凸曲面にして形成したり、内周面に軸線方向に沿った曲面突条を設けて受け部としてもよい。
さらに、この受け部１３ｃ又はその近傍に、この実施形態では一対の受け部１３ｃとなるＶ字状斜面の円筒部材３３の外周面と接触しない中間領域に、円筒部材３３を固着するための接着剤を充填可能な開孔１３ｄを形成している。

このように構成した光学的情報読取装置用モジュール１の光ビーム発生部におけるコリメート調整（フォーカス調整）は、次のようにして行う。

組み付けが完成した光学的情報読取装置用モジュール１を、図示していない冶具に固定する。そして、冶具に設けられたアジャストピン５の先端部を、図６に示すようにモジュール筐体１０の光ビーム生成部収納部１３に形成された長孔１３ｂに挿入し、さらにコリメートレンズ・ユニット３０の円筒部材３３の外周に形成された嵌合部３３ａに嵌入させる。そのアジャストピン５を図７に示す矢示Ｆ方向へ押圧することによって、コリメートレンズ・ユニット３０の円筒部材３３を同方向に押圧し、その外周面を鏡筒穴１３ａの内周面に形成された一対の受け部１３ｃに、図８Ａに示すＰ点で点接触させる。

その状態で、冶具の直線送り機構によってアジャストピン５を図６に示す矢示Ｃ方向又はＤ方向へ移動させると、それに同動してコリメートレンズ・ユニット３０がコリメートレンズ３１の光軸Ｘに沿って移動し、モジュール筐体１０の鏡筒穴１３ａ内に固着されている発光ユニット２０との距離が変化する。

それによって、発光ユニット２０の光源であるレーザダイオード２１から発したレーザ光が、コリメートレンズ・ユニット３０のコリメートレンズ３１によって正確な平行光束になり、アパーチャ３２ａを通して規定のレーザビームとなって射出するようにコリメート調整又はフォーカス調整することができる。

この調整は、コリメートレンズ・ユニット３０を、発光ユニット２０から遠ざける方向と近付ける方向の両方向へ移動させて行うことができるので、一方向に調整し過ぎた場合には戻して再調整でき、コリメート調整不良による不良品が殆ど発生しなくなる。
アジャストピン５の移動は、リニアモータ機構や細かいピッチのボールねじ機構などによって行うことができ、微細な調整が容易である。

このようにしてコリメート調整を完了した後、図８Ａに示すように、アジャストピン５によって矢示Ｆ方向にコリメートレンズ・ユニット３０を押圧し、一対の受け部１３ｃに押し付けた状態で、モジュール筺体１０における一対の受け部１３ｃの中間領域に形成された開孔１３ｄに接着剤７を充填して硬化させる。
その接着剤７には、例えば紫外線硬化型接着剤を使用すれば、充填後に紫外線を照射することによって短時間で硬化させることができる。

接着剤７の硬化によって、コリメートレンズ・ユニット３０は外周面の一部が一対の受け部１３ｃに当接した所定の位置のままモジュール筺体１０に接着固定され、アジャストピン５を引き抜いて図８Ｂに示すようにコリメートレンズ・ユニット３０の押圧を解除しても、コリメートレンズ３１の光軸がずれたり傾いたりすることがない。
その後、アジャストピン挿入用の長孔１３ｂからも接着剤を注入して硬化させれば、コリメートレンズ・ユニット３０をより確実にモジュール筺体１０に固着することができる。

これに対して参考例では、図１１Ａに示すように、モジュール筺体１０′の鏡筒穴１０ａの内周面を受け部を設けずに真円筒面にし、コリメートレンズ・ユニット３０の外周面との隙間（クリアランス）に接着剤７を充填して硬化させたと仮定する。

その場合、図１１Ｂに示すように、コリメートレンズ・ユニット３０の軸線すなわち内蔵されているコリメートレンズの光軸が、鏡筒穴１０ａの中心軸線に対してずれたり傾いたりした状態で、コリメートレンズ・ユニット３０がモジュール筺体１０′の鏡筒穴１０ａに接着固定されることになりやすい。

その理由は、コリメートレンズ・ユニット３０の外周面との鏡筒穴１０ａの内周面との隙間に充填された接着剤７によって、コリメートレンズ・ユニット３０が鏡筒穴１０ａ内でフローティング状態になっており、接着剤７が硬化する際に、図１１Ａに多数の矢印線で示すように収縮応力が発生するが、接着剤塗布量の不均一等により、その強さが周方向位置によって異なるためである。

なお、この実施形態では、コリメートレンズ３１と開口制限絞り形成部材３２を円筒部材３３に一体的に固着してコリメートレンズ・ユニット３０を構成したが、これに代えて、コリメートレンズ自体に開口制限絞り形成部材と円筒部材を一体に設けて、コリメートレンズ・ユニットを構成してもよい。また、コリメートレンズと円筒部材を同一材料又は異種材料によって一体に成形し、それに開口制限絞り形成部材を固着して一体化してコリメートレンズ・ユニットにしてもよい。

ところで、この実施形態の光学的情報読取装置用モジュール１は、モジュール筺体１０を樹脂で形成しているため、振動ミラー４１の支持軸４４が片持ち支持では支持強度が不足する恐れがある。そこで、その支持強度を高めるための構成を図３と図９によって説明する。図９は図３のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図であり、振動ミラー駆動装置４０は、全体に同じハッチングを施している。

モジュール筺体１０（振動ミラー駆動装置取付部１６を含む）の底面部１１上には、図９に示すようにボス１１ａが形成されており、そこに振動ミラー４１の支持軸４４の下端部が嵌め込まれて支持されている。その支持軸４４の上端部を、回路基板７０に形成された透孔７０ａを緩く貫通して上方へ突出させ、そこに図３及び図９に示すように中心孔を有するホルダ円板４８を嵌め込んで、そのホルダ円板４８を回路基板７０の上面に接着又は半田付けして固定する。

このようにすることによって、振動ミラー４１の支持軸４４がモジュール筺体１０の底面部１１と回路基板７０とによって両持ち支持され、傾いたりする恐れがなくなる。また、支持軸４４が落下衝撃等の外力を受けた場合でも、モジュール筺体１０の底面部１１の支持軸４４を支持するための負荷が軽減される。
中心孔を有するホルダ円板４８に代えて、支持軸４４の上端部を嵌入させる凹陥部とフランジ部を有するハット状のホルダ部材を使用してもよい。

次に、図１０は、モジュール筐体１０の外壁面に金属箔を貼ってシールド効果を高めた実施形態を、回路基板７０を取り外した状態で示す斜視図である。
この実施形態ではノイズ対策をより確実にするために、図１０に示すように、前述した樹脂製のモジュール筐体１０の、少なくとも受光センサ６０が収納されている部分の近傍の外壁面に、金属箔９を貼ってシールド効果を高めている。

本発明による光学的情報読取装置用モジュールを備えた光学的情報読取装置によって読み取る光学的情報は、バーコードに限らず、ＰＤＦ４１７やＱＲコード（登録商標）、アズテックコード（Aztec Code）等の各種二次元コードでもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限るものではなく、その構成を適宜追加、変更、あるいは一部の構成を省略して実施したり、形状や材料を変更してもよいことは勿論である。
上述した実施形態及び変形例の構成は、相互に矛盾しない限り任意に組み合わせて実施可能であることも勿論である。

この発明による光学的情報読取装置用モジュールは、バーコードリーダ等の各種の光学的情報読取装置に適用することができる。

１：光学的情報読取装置用モジュール ５：アジャストピン ７：接着剤
１０：モジュール筐体 １１：底面部 １１ａ：ボス部 １２：側壁部
１３：光ビーム生成部収納部 １３ａ：鏡筒穴 １３ｂ：長孔 １３ｃ：受け部
１３ｄ：開孔 １４：ＬＳＩ収納用凹部 １５：集光ミラー取付部
１６：振動ミラー駆動装置取付部 １７：受光ユニット取付部
１８：回路基板保持部 １９：光ビーム射出入用の開口部
２０：発光ユニット ２１：レーザダイオード（光源）
３０：コリメートレンズ・ユニット ３１：コリメートレンズ
３２：開口制限絞り形成部材 ３２ａ：アパーチャ ３３：円筒部材
３３ａ：嵌合部 ４０：振動ミラー駆動装置 ４１：振動ミラー
４２：振動ミラー保持部材 ４３：可動磁石（永久磁石） ４４：支持軸
４５：コイルユニット ４６：コイル ４７：ヨーク
５０：凹面状の集光ミラー ５１：湾曲基板 ５２：反射膜 ５３：透孔
６０：受光センサ ６１：受光素子 ７０：回路基板 Ｘ：光軸

Claims (9)

1. モジュール筐体内に、光源を有する発光ユニット、コリメートレンズ、走査用の振動ミラー、集光ミラー又は集光レンズ、及び受光センサを設けてモジュール化した光学的情報読取装置用モジュールであって、
   円筒部材に開口制限絞り形成部材と前記コリメートレンズとが一体的に設けられたコリメートレンズ・ユニットが、前記モジュール筐体の鏡筒穴内に光軸方向へ所定範囲内で往復移動可能に挿入され、前記発光ユニットが、前記光源の光軸を前記コリメートレンズの光軸と一致させて前記鏡筒穴内で前記モジュール筐体に固定され、
   前記モジュール筐体の前記鏡筒穴の周側壁に、アジャストピンを前記光軸方向へ所定範囲内で往復移動可能に貫通させる長孔を形成し、前記円筒部材の外周面に、前記長孔を貫通したアジャストピンの先端部を嵌入させる嵌合部を形成しており、
   前記モジュール筐体の前記鏡筒穴の内周面の前記長孔及び前記嵌合部と対向する位置の近傍で、該位置に対して前記鏡筒穴の内周方向に対称な位置に、前記円筒部材の外周面と周方向では点接触し、軸線方向では線接触する一対の受け部を設け、前記モジュール筐体における前記一対の受け部の中間領域に、前記円筒部材を固着するための接着剤を充填可能な開孔が形成されていることを特徴とする光学的情報読取装置用モジュール。
2. 前記受け部は、前記円筒部材の外周面と周方向では点接触し、軸線方向では線接触する二平面によるＶ字状斜面を形成し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用モジュール。
3. 前記Ｖ字状斜面の前記円筒部材の外周面と接触しない中間領域に、前記円筒部材を固着するための接着剤を充填可能な開孔が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の光学的情報読取装置用モジュール。
4. 前記コリメートレンズ・ユニットが、前記コリメートレンズと前記開口制限絞り形成部材を前記円筒部材に固着して構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置用モジュール。
5. 前記コリメートレンズ・ユニットが、前記コリメートレンズ自体に、前記開口制限絞り形成部材と前記円筒部材を一体に設けて構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置用モジュール。
6. 前記コリメートレンズ・ユニットが、前記コリメートレンズと前記円筒部材とが同一材料又は異種材料によって一体に成形され、その成形体に前記開口制限絞り形成部材を固着して構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置用モジュール。
7. 前記モジュール筐体がカーボンを分散させた強化樹脂で成形されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置用モジュール。
8. 前記強化樹脂で成形されたモジュール筐体の、少なくとも前記受光センサが収納されている部分の近傍の外壁面に、金属箔が貼り付けられていることを特徴とする請求項７に記載の光学的情報読取装置用モジュール。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置用モジュールのコリメート調整方法であって、
   前記アジャストピンの先端部を、前記モジュール筺体に形成された前記長孔に挿入し、さらに前記円筒部材の前記嵌合部に嵌入させ、該アジャストピンを押圧することによって、前記コリメートレンズ・ユニットの前記円筒部材の外周面を前記一対の受け部に接触させ、
   その状態で、前記アジャストピンによって前記コリメートレンズ・ユニットを前記コリメートレンズの光軸に沿って移動させ、前記発光ユニットとの距離を変化させてコリメート調整し、
   その後、前記アジャストピンによって前記コリメートレンズ・ユニットを前記一対の受け部に押し付けた状態で、前記モジュール筺体における前記開孔に接着剤を充填して硬化させ、それによって前記コリメートレンズ・ユニットを、外周面の一部が前記一対の受け部に当接した所定位置のまま前記モジュール筺体に接着固定し、
   その後、前記アジャストピンを引き抜いて、前記コリメートレンズ・ユニットの押圧を解除する、
   ことを特徴とする光学的情報読取装置用モジュールのコリメート調整方法。

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