(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続された外部照明ユニットに電源を供給すると共に該外部照明ユニットの照明を制御しながらワークの光学情報を読み取る光学情報読取装置であって、
該光学情報読取装置は、機種情報が取得可能な専用外部照明ユニットと、機種情報が取得できない汎用外部照明ユニットが接続可能であり、
前記専用外部照明ユニットが接続された際に、該専用外部照明ユニットの機種を認識する機種認識手段と、
前記汎用外部照明ユニットが接続された際に、該汎用外部照明ユニットに流れる電流の値を計測する電流値計測手段と、
該電流値計測手段が計測した計測電流値と、予め規定した所与の最大電流値とに基づいて、接続された汎用外部照明ユニットの最大照明強度を設定する最大照明強度設定手段と、
前記専用外部照明ユニットが接続されているときには、前記機種認識手段が認識した機種情報に基づいて前記専用外部照明ユニットの照明を制御し、前記汎用外部照明ユニットが接続されたときには、前記最大照明強度設定手段により設定された最大照明強度以下の点灯強度となるように前記汎用外部照明ユニットの照明を制御する照明制御手段とを備えていることを特徴とする光学情報読取装置。
【請求項２】
前記最大照明強度設定手段は、前記汎用外部照明ユニットの点灯強度を段階的に高め、前記電流値計測手段が前記所与の最大電流値と同一となったときの点灯強度を前記最大照明強度として設定する、請求項１に記載の光学情報読取装置。
【請求項３】
前記最大照明強度設定手段は、前記汎用外部照明ユニットに対する点灯強度を段階的に高めた結果、前記電流値計測手段が計測した計測電流値が前記所与の最大電流値と同一になる前に前記点灯強度が前記最大照明強度となったときには、当該点灯強度を最大照明強度として設定する、請求項２に記載の光学情報読取装置。
【請求項４】
前記最大照明強度設定手段は、所定の点灯強度で前記汎用外部照明ユニットを点灯させ、そのときの前記電流値計測手段による計測電流値をデジタル信号として取得し、前記所定の点灯強度と、取得したデジタル信号と、前記所与の最大電流値とに基づいて前記最大照明強度を算出して該最大照明強度を設定する、請求項１に記載の光学情報読取装置。
【請求項５】
前記照明制御手段は、前記専用外部照明ユニットが接続されていると前記機種認識手段が認識したときには、該機種認識手段が認識した機種情報に基づいて点灯パターン及び点灯強度の制御を実行する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学情報読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーコードやＱＲコードなどの光学情報を読み取るための光学情報読取装置に用いられる照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トレーサビリティ（traceability）が普及した今日、工場や物流拠点などに光学情報読取装置を設置して、製品や産品に付与されたバーコードなどの光学情報又は光学符号の解読が行われている。この種の光学情報読取装置は「バーコードリーダ」又は「コードリーダ」と呼ばれている。
【０００３】
バーコードリーダはレーザ光、可視光、赤外光を光学情報に照射し、その反射光を光学読取素子(撮像素子)で取り込む。そして、この取り込んだ撮像画像から光学情報に記録されている情報の解析が行われる。
【０００４】
バーコードリーダは、特許文献１に見られるように照明用ＬＥＤを備え、この照明用ＬＥＤで視野範囲を照明しながら光学情報の取り込みが行われる。ワークの表面性状や作業環境によってはバーコードリーダの内部照明では光学情報を読み取るのが難しい場合には、バーコードリーダとは別体の外部照明が用いられる（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３３４６５号公報
【特許文献２】特開平１１−３３８９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
バーコードリーダに接続可能な外部照明ユニットとして専用品をユーザに提供するにしても、専用の外部照明ユニットの種類は限定的であり、全てのユーザの要望に応じることは事実上不可能である。したがって、バーコードリーダの設計において、専用の外部照明ユニットだけでなく、汎用の外部照明ユニットも使用できるようにバーコードリーダを設計することはユーザにとって有意義である。
【０００７】
専用の外部照明ユニットの場合、これを接続することでバーコードリーダは専用外部照明ユニットの機種に応じた点灯強度で専用外部照明ユニットを制御できるように設計するのは当然であるが、バーコードリーダが機種を特定できない汎用の外部照明ユニットの場合には、この汎用の外部照明ユニットの負荷を確認しないでバーコードリーダから汎用外部照明ユニットに電源を供給することは、バーコードリーダの電源容量を越えて汎用外部照明ユニットに電源を供給してしまう可能性があり、この場合にバーコードリーダの電源回路を破損してしまう虞がある。
【０００８】
本発明の目的は、専用及び汎用の外部照明ユニットを接続可能であり且つ汎用の外部照明ユニットを接続したときに光学読取装置の電源回路を保護することのできる光学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】
【０００９】
上記の技術的課題は、本発明によれば、
接続された外部照明ユニットに電源を供給すると共に該外部照明ユニットの照明を制御しながらワークの光学情報を読み取る光学情報読取装置であって、
該光学情報読取装置は、機種情報が取得可能な専用外部照明ユニットと、機種情報が取得できない汎用外部照明ユニットが接続可能であり、
前記専用外部照明ユニットが接続された際に、該専用外部照明ユニットの機種を認識する機種認識手段と、
前記汎用外部照明ユニットが接続された際に、該汎用外部照明ユニットに流れる電流の値を計測する電流値計測手段と、
該電流値計測手段が計測した計測電流値と、予め規定した所与の最大電流値とに基づいて、接続された汎用外部照明ユニットの最大照明強度を設定する最大照明強度設定手段と、
前記専用外部照明ユニットが接続されているときには、前記機種認識手段が認識した機種情報に基づいて前記専用外部照明ユニットの照明を制御し、前記汎用外部照明ユニットが接続されたときには、前記最大照明強度設定手段により設定された最大照明強度以下の点灯強度となるように前記汎用外部照明ユニットの照明を制御する照明制御手段とを備えていることを特徴とする光学情報読取装置を提供することにより達成される。ここに、予め規定した所与の最大電流値の典型例は、光学情報読取装置の電源回路によって前記汎用外部照明ユニットに供給できる最大電流値である。
【００１０】
本発明によれば、専用及び汎用の外部照明ユニットを接続可能であり、そして、汎用の外部照明ユニットを接続したときに、当該外部照明ユニットに流れる電流値と所与の電流値とに基づいて汎用外部照明ユニットの最大照明強度が設定されることから、光学読取装置の電源回路の能力を越えた点灯強度で汎用外部照明ユニットが駆動されるのを防止することができ、これにより、光学情報読取装置の電源回路の能力の範囲内で汎用外部照明ユニットに対して電源を供給することができる。
【００１１】
本発明の他の目的、作用効果は以下の本発明の好ましい実施例の詳しい説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】バーコードリーダ・システムの全体構成図である。
【図２】光学情報読取装置であるバーコードリーダの斜視図である。
【図３】バーコードリーダの内部に配置される各種基板の配置を斜め前方から見た図である。
【図４】図３に関連した図であって、バーコードリーダの内部に配置される各種基板の配置を斜め後方から見た図である。
【図５】バーコードリーダに内蔵される各種基板の結線関係を説明するための図である。
【図６】バーコードリーダに内蔵されるシャーシと、このシャーシに組み付けられたメイン基板、電源基板、サブ基板の配置を説明するための図である。
【図７】シャーシに組み付けられる各種の要素を説明するための図である。
【図８】カメラモジュールを斜め後方から見た図である。
【図９】カメラモジュールを斜め前方から見た図である。
【図１０】カメラモジュールの内部構造を説明するための概念図である。
【図１１】カメラモジュールと各種基板の関係を示す図であり、この状態でバーコードリーダのメインケースに収容される。
【図１２】図１１と同様に、カメラモジュールと各種基板の関係を示す図であり、好ましい例として、電源基板、メイン基板の上に放熱部材である熱伝導ゴムを載置した例を示す図である。
【図１３】図１２に関連して、熱伝導ゴムが電源基板、メイン基板とメインケースとに当接した状態を説明するための図である。
【図１４】メインケースから前方に延びる一対のロッド状の延長部分の前端面にＬＥＤ基板（内部照明基板）を取り付け、また、延長部分に電源基板、メイン基板の前端を固定することを説明するための図である。
【図１５】バーコードリーダのメインケース及びその開放した後端がリヤケースによって閉じられることを説明するための図であり、このリヤケースにコネクタ基板を固定した状態を示す分解斜視図である。
【図１６】図１５に図示の内蔵物を収容したメインケースの正面図である。
【図１７】図１６からカメラモジュールを取り除いた状態のメインケースの正面図である。
【図１８】メインケースに固定されるカメラモジュールの焦点距離を調整する一つの手段を説明するための図である。
【図１９】メインケースに固定されるカメラモジュールの光軸のズレを調整する一つの手段を説明するための図である。
【図２０】外部照明ユニットをバーコードリーダに取り付けた状態を示す図である。
【図２１】外部照明ユニットの分解斜視図である。
【図２２】外部照明ユニットに内蔵されるＬＥＤを搭載したＬＥＤ基板の斜視図である。
【図２３】外部照明ユニットに組み込まれる２枚の基板の取り付け関係を説明するための図である。
【図２４】外部照明ユニットのアウターケースを構成するフロントケースとリヤケースのシール構造の一例を示す図である。
【図２５】外部照明ユニットのアウターケースを構成するフロントケースとリヤケースのシール構造の他の例を示す図である。
【図２６】バーコードリーダに外部照明ユニットを組み付けるためのツールであるプレート部材の上端部を抽出した部分斜視図である。
【図２７】プレート部材とバーコードリーダとの締結構造を説明するためにプレート部材の一部を抽出した部分斜視図である。
【図２８】プレート部材に設けられた取付金具の変形例を示す図である。
【図２９】図２８に図示の取付金具の断面図である。
【図３０】小径の専用外部照明ユニットをバーコードリーダに取り付けた状態の断面図である。
【図３１】大径の専用外部照明ユニットをバーコードリーダに取り付けた状態の断面図である。
【図３２】バーコードリーダに内蔵され且つ複数のＬＥＤを面状に配列した面光源である内部照明ユニットに含まれるＬＥＤが複数のエリアに区分けされて、各エリア毎に点灯制御可能であることを説明するための図であり、内部照明ユニットの正面図である。
【図３３】大径の専用外部照明ユニットの正面図であり、この外部照明ユニットに含まれるＬＥＤが複数のエリアに区分けされて、各エリア毎に点灯制御されることを説明するための図である。
【図３４】小径の専用外部照明ユニットの正面図であり、この外部照明ユニットに含まれるＬＥＤが複数のエリアに区分けされて、各エリア毎に点灯制御されることを説明するための図である。
【図３５】内部照明ユニット及び外部照明ユニットに組み込まれたＬＥＤ駆動回路の一例を示す図である。
【図３６】内部照明ユニット及び外部照明ユニットの部分照明を制御するための系統図である。
【図３７】内部照明ユニット及び外部照明ユニットに組み込まれたＬＥＤ駆動回路のスイッチ機構の詳細を示す図である。
【図３８】内部照明及び外部照明のＬＥＤ駆動に関する「ブロック」「列」の概念を説明するための図である。
【図３９】内部照明ユニット及び外部照明ユニットの部分照明に関する設定エリアの点灯制御に関連した全体系統図である。
【図４０】バーコードリーダとの通信によって専用外部照明ユニットの点灯制御を実行するための全体系統図である。
【図４１】汎用照明ユニットに電源を供給するバーコードリーダの電源保護回路と電源保護プログラムを説明するための図である。
【図４２】汎用照明ユニットの機種を特定できないときの電源保護プログラムの一連の処理を示すフローチャートである。
【図４３】汎用照明ユニットの機種と負荷をバーコードリーダの内部メモリ及びバーコードリーダ・システムの設定プログラムとで共有し合っていることを説明するための図である。
【図４４】図４１のコンパレータの代わりにＡＤコンバータを用いて計算式により最大電流値を求めることのできる電源保護回路の変形例を説明するための図である。
【図４５】図４４のＡＤコンバータを用いた電源保護プログラムの一連の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１３】
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。
【００１４】
バーコードリーダ・システム（図１）：
図１はバーコードリーダ・システムの概要を説明するための図である。図１を参照して、バーコードリーダ・システム１は、二次元情報読取装置であるバーコードリーダ２と、必要に応じてバーコードリーダ２に接続されるパーソナルコンピュータ３とを有し、バーコードリーダ２で撮像した画像をパーソナルコンピュータ３で確認しながら、このパーソナルコンピュータ３を使って各種の設定が行われる。バーコードリーダ・システム１には、更に、必要に応じてリング型の外部照明ユニット４がバーコードリーダ２に接続され、バーコードリーダ２の内部照明ユニット５と一緒になって又は内部照明ユニット５の動作を止めて外部照明ユニット４だけでワークを照明する。
【００１５】
リング型の外部照明ユニット４は、このバーコードリーダ・システム１のための専用品であり、異なる種類の複数の外部照明ユニット４を用意するのが好ましい。勿論、外部照明ユニット４として専用品以外の照明ユニットを組み込むことも可能である。
【００１６】
バーコードリーダ・システム１は、バーコード、ＱＲコードなどの光学情報又は光学符号が印字又は刻印された商品あるいは物品を製造する工場では物品の搬送経路に設置され、バーコードリーダ２で商品又は物品に印字された光学情報に記録されている情報を読み取り、この情報をパーソナルコンピュータ３に転送して情報の解析が行われる。「光学情報読取装置」は一般的に“バーコードリーダ”又は“コードリーダ”を呼ばれており、ここでは“バーコードリーダ”という業界用語を使用する。
【００１７】
また、図示の例では、図１に開示のように、パーソナルコンピュータ３に設定プログラムをインストールすることにより、このパーソナルコンピュータ３を使ってバーコードリーダ・システム１の各種の設定が行われる。勿論、バーコードリーダ２に例えばタッチパネル付き表示手段を設けて、この表示手段を使ってバーコードリーダ２、内部照明ユニット５（図３）及び/又は外部照明４(図２０、図２１)の設定作業ができるようにしてもよい。
【００１８】
バーコードリーダ２（図２〜図１９）：
図２はバーコードリーダ２の外観を示す斜視図である。バーコードリーダ２は、断面多角形の形状のメインケース６と、メインケース６の前端に固定される円筒状のフロントケース７とを有し、この円筒状のフロントケース７に前述した内部照明ユニット５が内蔵されている。メインケース６は、図２などから分かるように略正方形の断面形状を備えているのが好ましい。
【００１９】
バーコードリーダ２には互いに独立した複数の基板が内蔵されている。図３〜図５を参照して、バーコードリーダ２が備える複数の基板は次の通りである。
（１）メイン基板１０：
メイン基板１０には、ＣＰＵ、メモリＭが搭載され、画像をメモリＭに転送してＤＳＰ(digital Signal Processor)で画像処理する。そして、メイン基板１０のＣＰＵで内部照明ユニット５を具備したバーコードリーダ２を制御し、また、外部照明ユニット４との通信を実行する。
（２）電源基板１１：
バーコードリーダ２の電源を生成する。絶縁入出力回路が実装されている。
【００２０】
（３）サブ基板１２：
大容量メモリが搭載されており、この大容量メモリに取得画像や各種の設定が保存される。制限した大きさ及び形状のメイン基板１０では、このメイン基板１０に実装することのできなかった要素が実装される。
（４）ＣＭＯＳ基板１３(受光基板)：
ＣＭＯＳイメージセンサ（光学読取素子）が実装され、画像を取得してメイン基板１０に転送する。ポインタ用のＬＥＤ４０（図１０）が搭載される。
【００２１】
（５）ＬＥＤ基板１４：
内部照明ユニット５を構成する円形開口１４ａを備えた円板状の基板であり、このＬＥＤ基板１４に複数の照明用ＬＥＤ８０が実装され（後に説明する図３２）、この複数の照明用ＬＥＤ８０の点灯制御を実行する。複数の照明用ＬＥＤ８０は、後に説明するバーコードリーダ２のレンズ組立体３６の光軸を中心とする複数の径の異なる同心円上に配列される。内部照明ユニット５（ＬＥＤ基板１４）に実装された複数の照明用ＬＥＤ８０は後に説明するようにエリア分けして点灯制御される。また、このＬＥＤ基板１４には、各エリアに属する複数の照明用ＬＥＤに定電流を供給する定電流回路が設けられる。
（６）コネクタ基板１５：
外部電源、ＩＯ、ＲＳ２３２Ｃ、Ethernet（登録商標）、外部照明ユニット４との入出力のインターフェースを構成する基板である。なお、外部照明ユニット４には、電源基板１１から電源が供給される。
【００２２】
図３、図４を参照して、メイン基板１０と電源基板１１とは互いに対向して配置され、このメイン基板１０と電源基板１１の各々の側縁で挟まれた領域に、これらメイン基板１０と電源基板１１と直交するようにしてサブ基板１２が配設されている。サブ基板１２とメイン基板１０の配置位置を互いに置換してもよい。メイン基板１０、電源基板１１、サブ基板１２は、バーコードリーダ２は矩形断面のメインケース６の４つの側面のうち３つの側面に隣接し且つこの３つの側面の各々に沿って配設される。そして、このメイン基板１０、電源基板１１、サブ基板１２で囲まれた空間にＣＭＯＳ基板１３が位置し、このＣＭＯＳ基板１３は各基板１０〜１２と直交する一つの鉛直面に配設される。また、このＣＭＯＳ基板１３と平行に且つＣＭＯＳ基板１３を挟んで互いに対峙してＬＥＤ基板１４とコネクタ基板１５が位置決めされる。
【００２３】
図５は、上述した各基板１０〜１５の接続関係を説明するための図である。メイン基板１０は、電源基板１１と第１のＦＦＣ２０(Flexible Flat Cable)で接続され、サブ基板１２と第２のＦＦＣ２１で接続され、ＣＭＯＳ基板１３とＦＰＣ(Flexible Printed Circuit)２２で接続され、内部照明ユニット４ＬＥＤ基板１４と第３のＦＦＣ２３で接続され、コネクタ基板１５と第１のハーネス２４で接続されている。電源基板１１は、また、内部照明ユニット５のＬＥＤ基板１４と第２のハーネス２５で接続され、ＬＥＤ基板１４に実装された照明用ＬＥＤを発光させるための電源が電源基板１１からＬＥＤ基板１４に供給される。電源基板１１とコネクタ基板１５は、２本のハーネス２６、２７とＦＦＣ２８で接続されている。
【００２４】
図５を再び参照して、メイン基板１０と電源基板１１とが略同じ大きさ及び形状を有している点に注目すべきである。換言すれば、メイン基板１０は、電源基板１１と略同じ大きさ及び形状となるように設計され、この制約のためにメイン基板１０に搭載できなかった電子部品がサブ基板１２に搭載される。
【００２５】
図６、図７を参照して、メイン基板１０、電源基板１１、サブ基板１２、ＣＭＯＳ基板１３は、樹脂成型品であるシャーシ３０に組み付けられる。シャーシ３０は、図７から最も良く分かるように、メインケース６の断面形状とほぼ相似形の略正方形の断面形状を有するボックス形状を有し、このボックス形状の一つの側面３０ａを閉塞し、他の５つの面を開放した形態を有している。メイン基板１０、電源基板１１、サブ基板１２は、開放した３つの側面１０ｂ〜１０ｄに夫々配設される。樹脂成型品のシャーシ３０は前後に開放しており、その一端開口３０ｆからカメラモジュール３２が挿入され（図７）、シャーシ３０の中に挿入されたカメラモジュール３２は、その周囲にメイン基板１０、電源基板１１、サブ基板１２が位置し、これらメイン基板１０、電源基板１１、サブ基板１２によってカメラモジュール３２が包囲された状態になる。
【００２６】
図８、図９を参照して、カメラモジュール３２は、アルミニウムなどのダイキャスト品からなるカメラホルダ３５を有し、このカメラホルダ３５は、矩形断面のホルダ本体３５ａと、ホルダ本体３５ａの互いに対向する側面から前方に且つ互いに平行に延びる一対のアーム３５ｂと、一対のアーム３５ｂの前端から互いに離れる方向に延びる一対の取付部３５ｃとを有している。ホルダ本体３５ａには、後方に向けて開放した後端面にＣＭＯＳ基板１３が複数のネジ３７によって固定される（図８）。
【００２７】
メイン基板１０と電源基板１１の位置決めのために、シャーシ３０には６つの爪３８が一体成形されており（図７）、この６つの爪３８を使ってメイン基板１０と、これに対向する電源基板１１が、シャーシ３０の開放した互いに対向する２つの側面３０ｂ、３０ｄの夫々に位置決めされる。メイン基板１０には爪３８を受け入れる切り欠き１０ａが形成されている(図７)。電源基板１１にも同様に切り欠き１１ａが形成されている（図３）。図７を参照して、矩形のサブ基板１２は、対角線上の角隅部に一対の透孔１２ａ、１２ｂを有し、この一対の透孔１２ａ、１２ｂに対応してシャーシ３０にも一対の透孔３０ｇ（一方の透孔は作図上の理由から図面には現れていない）が形成され、これら透孔１２ａ、１２ｂ、３０ｇを整合させることによりサブ基板１２はシャーシ３０にネジ止めされる。
【００２８】
ポインタ用ＬＥＤの配置（図１０）：
カメラモジュール３２は円筒状のレンズ組立体３６を有し、このレンズ組立体３６はカメラホルダ３５の一対のアーム３５ｂ、３５ｂの間に配設されている。図１０を参照して、ホルダ本体３５ａの後端開口には、ＣＭＯＳ基板１３がネジ３７(図８)を使って固定される。ＣＭＯＳ基板１３には、一対のポインタ用ＬＥＤ４０、４０が搭載されている。このポインタ用ＬＥＤ４０に関連して、ホルダ本体３５ａには、各ポインタ用ＬＥＤ４０の直ぐ前方に拡散シート４１が配設されている。２つのポインタ用ＬＥＤ４０の光は、夫々、拡散シート４１を通じて且つレンズ組立体３６を通じて前方に照射され、バーコードリーダ２の視野範囲の中の互いに離間した２点を指し示す。図１０の参照符合４３は光学読取素子であるＣＭＯＳイメージセンサを示し、光学読取素子４３はＣＭＯＳ基板１３に実装されている。
【００２９】
ポインタ用ＬＥＤ４０をカメラモジュール３２に内蔵させたことにより、光学読取素子４３とポインタ用ＬＥＤ４０との相対位置を一定に保つのが容易になると共にバーコードリーダ２を小型化するのが容易になる。特に、ポインタ用ＬＥＤ４０がバーコードリーダ２のレンズ組立体３６を光学読取素子４３と共用することによって、ポインタ用ＬＥＤ４０のための専用のレンズが不要となるためバーコードリーダ２の小型化が容易である。
【００３０】
カメラモジュール３２は、光学読取素子（撮像素子）４３とレンズ組立体３６との間の距離が従来との対比で非常に大きく、高い分解能でバーコードやＱＲコードなどの光学情報を超微小な領域まで読み取ることができるという特徴を有している。このように従来との対比で長さ寸法が大きいカメラモジュール３２をバーコードリーダ２の中に収容するとき、上述した基板配置に注目すべきである。すなわち、カメラモジュール３２をメイン基板１０、電源基板１１、サブ基板１２で囲むという技術的思想を導入することで、バーコードリーダ２を小型化しつつ長尺のカメラモジュール３２をアウターケースの中に収容することができる。
【００３１】
ちにみに、カメラモジュール３２のスペックは次のとおりである。
(1)光学倍率：0.6〜1.0倍（実施例では、0.823倍）；
(2)視野範囲：7.5mm×4.8mm〜4.5mm×2.9mm（実施例では、5.5mm×3.5mm）；
(3)光学読取素子から先端のレンズまでの距離：35mm以上（実施例では40mm）。
【００３２】
図１１は、シャーシ３０に基板１０、１１、１２及びカメラモジュール３２を組み付けた組立体の斜視図である。図１２は、メイン基板１０、電源基板１１の上に、夫々、クッション性を備え且つ優れた熱伝導性を備えた放熱部材として熱伝導ゴム４５を設置した状態を示す。バーコードリーダ２の放熱性に関して必要があれば、図１２に例示した態様で熱伝導ゴム４５を添設した状態で矩形断面のメインケース６（図２）に収容される（図１３）。
【００３３】
伝熱性に優れた金属材料からなる多角形断面のメインケース６の異なる側面に隣接し且つこれに沿ってメイン基板１０と電源基板１１を配置したことにより、これらメイン基板１０及び電源基板１１の熱を外部に放出し易くなると共に、このメイン基板１０と電源基板１１で囲まれた空間にカメラモジュール３２を収容することができるため、バーコードリーダ２の一層の小型化が可能である。特に、メイン基板１０、電源基板１１とメインケース６との間に熱伝導ゴム４５のような放熱部材を介在させることで放熱効率を高めることができ、この観点からもバーコードリーダ２の一層の小型化が可能になる。
【００３４】
図１３及び図１５の参照符合４６はリヤケースを示し、メインケース６の後端開口に脱着可能に装着されてメインケース６を閉塞する。リヤケース４６にはコネクタ基板１５が取付けられており、このコネクタ基板１５はリヤケース４６にネジ４７を使って固定される（図１５）。バーコードリーダ２のアウターケースを構成するメインケース６、フロントケース７、リヤケース４６は、例えばメインケース６を熱伝導に優れた金属材料、例えばアルミニウムなどの伝熱性材料から作られるのがよい。
【００３５】
図６を参照して、メイン基板１０及び電源基板１１には、その前端幅狭部に夫々透孔５０、５１を有する。バーコードリーダ２のメインケース６は、円筒状のフロントケース７の内部まで前方に且つ互いに平行に延びるロッド状の一対の延長部分６ａを有する（図１５）。
【００３６】
メインケース６の前端部を抽出した図１４を参照して、メインケース６の一対の延長部分６ａには、メイン基板１０及び電源基板１１の前端幅狭部の透孔５０、５１に関連した透孔５２、５３が形成され、この透孔５２、５３に挿入したネジ５４を使ってメイン基板１０及び電源基板１１がメインケース６（延長部分６ａ）に固定される。これにより、シャーシ３０の３つの爪３８で位置決めされたメイン基板１０、電源基板１１は、その各々が、メインケース６の前方に延びる延長部分６ａに１本のネジ５４によって固定される。換言すれば、この合計２本のネジ５４によってシャーシ３０がメインケース６に固定された状態となる。ネジ５４を締結する作業及びネジ５４を取り外す作業を容易にするために、メイン基板１０の透孔５０及び電源基板１１の透孔５１に、ネジ５４が螺着するナット５５を実装するのが好ましい。メインケース６の一対のロッド状の延長部分６ａには、また、その前端面にリング状のＬＥＤ基板１４がネジ６０を使って固定される。このリング状のＬＥＤ基板１４がレンズ組立体３６の周囲に配置され、ＬＥＤ基板１４に搭載された複数の照明用ＬＥＤ８０によって、レンズ組立体３６の外周側に位置するリング状の且つ複数のＬＥＤ８０を面状に配列した面光源が形成される。
【００３７】
図１７は、メインケース６を正面から見た図である。メインケース６は、その前端面に左右一対の取付座６２を有し、この一対の取付座６２を使ってカメラモジュール３２がメインケース６に固定される。図１６は、メインケース６の中にカメラモジュール３２を内蔵させた状態の正面図である、図１７は、カメラモジュール３２を取り除いた状態で描いたメインケース６の正面図である。
【００３８】
金属成型品であるメインケース６にカメラモジュール３２を固定することで、カメラモジュール３２をシャーシ３０に固定するのに比べてカメラモジュール３２の位置決め精度を高めて視野範囲の位置決め精度を高めることができる。
【００３９】
バーコードリーダ２が内蔵する主要な基板、つまり電源基板１０、メイン基板１２などと、レンズ組立体３６を含むカメラモジュール３２とをシャーシに組み付けた組立体をアウターケース（メインケース６）に内蔵させる構成を採用したことにより、複数種類のカメラモジュール３２を用意することで同じアウターケースを使って複数種類のバーコードリーダ２をユーザに提供することができる。また、異なる種類のカメラモジュール３２に対して、同一の電源基板１０やメイン基板１２などを採用し且つ同じアウターケースを使ってバーコードリーダ２を製造することができる。
【００４０】
前述したカメラモジュール３２の左右一対の取付部３５ｃがメインケース６の左右一対の取付座６２に着座され、４本のネジ６３を使って各取付部３５ｃが、対応する取付座６２に固定される（図１６）。
【００４１】
上述したメインケース６の取付座６２と、カメラモジュール３２の取付部３５ｃとの間にスペーサ６５が介装される(図１８)。このスペーサ６５として、厚さ寸法の異なる複数種類のスペーサ６５を予め用意しておくことで、又は同じ厚み寸法のスペーサ６５を単数又は複数重ねることでバーコードリーダ２の焦点距離のバラツキを調整するのがよい。また、厚さ寸法の異なる複数の種類のスペーサ６５を使い分けてバーコードリーダ２の焦点距離を異ならせることで、共通の同じアウターケースを共用しつつ焦点距離のことなるバーコードリーダ２をユーザに提供することができる。また、厚さ寸法の異なる複数種類のスペーサ６５を用意し、この厚さ寸法の異なるスペーサ６５を用いてカメラモジュール３２の光軸が正規の光軸となるようにカメラモジュール３２の光軸調整を行うのがよい（図１９）。
【００４２】
専用外部照明ユニット４（図２０〜図３１）：
図２０は、バーコードリーダ２に専用の外部照明ユニット４を装着した状態を示し、参照符号７０は、バーコードリーダ２と外部照明ユニット４とを接続するケーブルを示す。外部照明ユニット４にはバーコードリーダ２から電源が供給される。
【００４３】
リング状の外形形状を備えた外部照明ユニット４は円形の外形輪郭を有し、その中心に円形開口４ａを備え、この円形開口４ａの中心とバーコードリーダ２のレンズ組立体３６の光軸とが一致するようにバーコードリーダ２が位置決めされる。このバーコードリーダ２の位置決めのためにスタンド７１が用意される。スタンド７１は、後に詳しく説明するように、外部照明ユニット４の背面にボルト止めされる一対のプレート部材７２と、このプレート部材７２の任意の高さ位置にバーコードリーダ２を定置させるための取付金具７３とで構成されている。
【００４４】
先ず、外部照明ユニット４の構造について図２１を参照して説明する。図２１は外部照明ユニット４の分解斜視図である。外部照明ユニット４は、リング状の円筒形状のフロントケース７５と、リヤケース７６とからなるアウターケースの内部に、ＬＥＤ基板７７と回路基板７８とがスタックコネクタ７９及び図示を省略した第１のスペーサを介して積層した状態で収容されている。
【００４５】
リング状の円筒形状のフロントケース７５の断面リング状の形状とほぼ同じ大きさのリング状のＬＥＤ基板７７には複数の照明用ＬＥＤ８０が実装されている。このリング状のＬＥＤ基板７７とほぼ同じ大きさであるのが好ましいリング状の回路基板７８には、ＬＥＤ駆動回路の他に、外部照明ユニット４に搭載された複数のＬＥＤ８０の点灯を制御すると共にバーコードリーダ２との通信を制御するＣＰＵ、メモリＭ(図１)が実装されている。図２３を参照して、ＬＥＤ基板７７と回路基板７８とは電気的に接続されるのは勿論であるが、これらＬＥＤ基板７７と回路基板７８とは上述した第１のスペーサ(図示せず)によって相互に固定され、また、ＬＥＤ基板７７は第２のスペーサ８１によってリヤケース７６に固定される。換言すると、回路基板７８はＬＥＤ基板７７を介してリヤケース７６に固定される。
【００４６】
特にフロントケース７５に、後に説明するフレネルレンズ１０２（図３０）を採用したときに、ＬＥＤ基板７７の照明用ＬＥＤ８０とフロントケース７５との相対的な位置決めが重要となる。図２３の例であれば、ＬＥＤ基板７７がリヤケース７６を介してフロントケース７５に位置決めされるため、これによりフロントケース７５とＬＥＤ基板７７とが相対的に位置決めされるだけでなく、ＬＥＤ基板７７、回路基板７８の組み付け作業が容易である。
【００４７】
変形例として、ＬＥＤ基板７７と回路基板７８の設置構造に関し、回路基板７８をＬＥＤ基板７７を介在させることなく直接的にリヤケース７６にスペーサを介して固定するようにしてもよい。また、回路基板７８をリヤケース７６にスペーサを介して固定すると共にこの回路基板７８にＬＥＤ基板７７を他のスペーサを介して固定するようにしてもよい。
【００４８】
上述したように、円筒状フロントケース７５の後端の断面円形の形状を変えることなく、フロントケース７５の後端開口に挿入する形式のリヤケース７６を採用した上で図２４、図２５のシール構造を採用することでＬＥＤ基板７７の最大限の基板面積を確保しつつ耐油防水機能を備えた外部照明ユニット４を製造することができる。換言すると、フロントケース７５や、このフロントケース７５に収容したＬＥＤ基板７７の周囲の形状が円形以外の異形の形状であると、これによって外形輪郭が円形のＬＥＤ基板７７の直径を小さく設定せざるを得なくなってしまう。
【００４９】
図２４、図２５は、リング状の円筒形状のフロントケース７５の後端開口にリヤケース７６を嵌入する形式で外部照明ユニット４のアウターケースを構成した場合に、図２４に示すように、リヤケース７６の周面に接着剤８５を塗布してフロントケース７５に嵌入する又はフロントケース７５に接着剤８５を塗布した後にリング状の円板形状のリヤケース７６を嵌入する、フロントケース７５にリヤケース７６を嵌入した後に、その隙間に接着剤８５やシール剤を充填する等によりフロントケース７５とリヤケース７６との間の隙間に接着剤８５やシール剤を介在させることで、この接着剤８５やシール剤でアウターケースのシール性を確保するようにしてもよい。また、この場合に、必要に応じてネジ８６を使って両者７５、７６を固定してもよい。
【００５０】
図２５を参照して、フロントケース７５とリヤケース７６との間にパッキン８７を介装して、このパッキン８７によってシール性を確保するようにしてもよい。
【００５１】
専用外部照明ユニット４の位置決め機構（図２６〜図２９）：
図２６〜図２７は前述したスタンド７１(図２０)の詳細図である。図２０、図２６を参照して外部照明ユニット４の背面且つ中心円形開口４ａに隣接した箇所から起立する長方形の形状の一対のプレート部材７２は、中心円形開口４ａの直径方向に互いに対峙した状態で平行に延びている。
【００５２】
プレート部材７２は、上下方向に延びるガイドスリット７２ａを有し、また、このガイドスリット７２ａと平行にサブスリット７２ｂを少なくとも一本有している。
【００５３】
取付金具７３は、プレート部材７２を横断し且つプレート部材７２の両側縁と係合する左右の折り返し部７３ａを備えた形態を有し、そしてバネ性を具備している。この取付金具７３の中心部位にネジ７４が好ましくは脱落不能に取り付けられている。
【００５４】
ネジ７４は一対のプレート部材７２の間に配置されたバーコードリーダ２のネジ穴８９(図１５、図２７)に螺合される。バーコードリーダ２は、プレート部材７２のガイドスリット７２ａに受け入れられる突出ピン９０を備えている（図２、図１５）。突出ピン９０は、バーコードリーダ２のメインケース６の互いに対向する側面に、夫々、２つ設けられ、この２本の突出ピン９０を結ぶラインは、バーコードリーダ２の光軸と平行である。より詳しくは、突出ピン９０は、矩形断面のメインケース６の互いに対向する側面の各々に２本設けられ、この２本の突出ピン９０は、メインケース６の側面の一端部と他端部に配置されている。また、取付金具７３のネジ７４を受け入れるネジ穴８９は、メインケース６の前端部（フロントケース７側の端部）に形成されている。
【００５５】
バネ性を備えた取付金具７３のネジ７４を緩めて一対のプレート部材７２の所望の高さ位置にバーコードリーダ２を位置決めしたら、ネジ７４をねじ込むことで、取付金具７３をプレート部材７２に密着させることによりバーコードリーダ２はプレート部材７２に固定される。これに加えて、バーコードリーダ２の側面（例えばリヤケース４６）にねじ穴９２（図２、図１５）を設け、このねじ穴９２に螺号する第２のネジ９３を使ってプレート部材７２とバーコードリーダ２とを締結するようにしてもよい（図２０）。この第２のネジ９３はプレート部材７２のサブスリット７２ｂに配置される。これにより、バーコードリーダ２の互いに対向する側面が、上下方向及び幅方向に離間して位置する２本のネジ７４、９３によって各プレート部材７２に固定される。
【００５６】
図２０から最も良く分かるように、ガイドスリット７２ａはプレート部材７２の長手方向の一端部から他端部まで一直線に且つバーコードリーダ２の光軸と平行に延びている。これにより、バーコードリーダ２の光軸を一定に保ちながらバーコードリーダ２の高さ位置を調整することができる。
【００５７】
サブスリット７２ｂはガイドスリット７２ａと平行に延びているが、サブスリット７２ｂの下端はプレート部材７２の長手方向中間部分で終わっている。このようにサブスリット７２ｂの下端をプレート部材７２の高さ方向中間部分で終端させることにより、次の利点がある。バーコードリーダ２の高さ位置を調整するために、取付金具７３の第１のネジ７４及びサブスリット７２ｂに挿入した第２のネジ９３を共に緩めたときに、基本的には、取付金具７３のバネ性によってバーコードリーダ２は、ユーザがバーコードリーダ２を上げ下げしない限りその位置を保つが、何らかの原因でバーコードリーダ２から手を話した瞬間にバーコードリーダ２が大きく下降してバーコードリーダ２が損傷するのを防止することができる。このバーコードリーダ２の落下規制は、サブスリット７２ｂの下端を比較的高い位置で終わらせる設定が行われているからであり、バーコードリーダ２に螺着した第２のネジ９３がサブスリット７２ｂの下端で係止することにより、このサブスリット７４ｂの下端がストッパとして機能してバーコードリーダ２が過度に落下してしまうのを回避することができる。
【００５８】
図２８、図２９は、変形例の取付金具１００の変形例を示す。取付金具１００は、左右の折り返し部７３ａの中間部分に上方に延びた後に反転して下方に延びる自由端部１０１を有し、この自由端部１０１に第１のネジ７４がネジホルダ７４ａによって脱落不能に取り付けられている。この変形例の取付金具１００によれば、第１のネジ７４がバーコードリーダ２から完全に離脱したとしても、この第１ネジ７４が取付金具１００から不用意に脱落してしまうのを回避することができる。
【００５９】
専用外部照明ユニット４の種類（図３０、図３１）：
図３０、図３１は、バーコードリーダ２に外部照明ユニット４を取り付けた状態を示し、図３０は、比較的ＬＥＤ８０の数が少ない小径の第１種類の外部照明ユニット４Ａを示し、図３１は、比較的ＬＥＤ８０の数が多い大径の第２種類の外部照明ユニット４Ｂを示す。この第１、第２の種類の外部照明ユニット４Ａ、４Ｂを用意したときには、ユーザはバーコードリーダ・システム１を設置する環境などによって第１、第２の外部照明４Ａ、４Ｂを使い分けることができる。この機種情報は、外部照明ユニット４のメモリＭ(図１)に記憶され、バーコードリーダ２に接続されたときには、バーコードリーダ２は、外部照明ユニット４のメモリＭに記憶されている機種情報を取り込むことで該外部照明ユニット４を認識し、これにより外部照明ユニット４との接続設定が実行される。
【００６０】
照明用ＬＥＤ８０の数が比較的少ない小径の外部照明ユニット４Ａでは、フロントケース７５の透光部分にフレネルレンズ１０２を有し（図３０）、このフレネルレンズ１０２によって、小径の外部照明ユニット４Ａに搭載される照明用ＬＥＤ８０を傾斜させることなく真下に向けて配置しながら、照明用ＬＥＤ８０の光をバーコードリーダ２の視野範囲に収めることができる。照明用ＬＥＤ８０を真下に向けて配置できることから、小径の外部照明ユニット４Ａの照明用ＬＥＤ８０の実装密度を高めることができる。これに対して、ＬＥＤ８０の数が比較的多い大径の外部照明ユニット４Ｂでは、各照明用ＬＥＤ８０がバーコードリーダ２の視野範囲に指向して傾いた状態でＬＥＤ基板７７に実装されている。
【００６１】
内部照明ユニット５の部分照明（図３２）：
図３２は、バーコードリーダ２に内蔵されるＬＥＤ基板１４の平面図である。リング状のＬＥＤ基板１４には、その全周に亘ってほぼ均一に数多くの照明用ＬＥＤ８０が配列されている。照明用ＬＥＤ８０は半径方向に間隔を隔てた３つの同心円上にほぼ同間隔に配置されている。より詳しくは、複数の照明用ＬＥＤ８０は、バーコードリーダ２のレンズ組立体３６の光軸を中心とする複数の径の異なる同心円上に配列されている。
【００６２】
リング状ＬＥＤ基板１４は、円周方向に等間隔に４つのブロックに区分され、各ブロックを半径方向に２つに区分することにより形成される合計８つのエリアを単位に部分照明される。具体的には、最外周の１列が９０°間隔で４つの領域に区分されている。これを外周第１エリアAEout１、外周第２エリアAEout２、外周第３エリアAEout３、外周第４エリアAEout４で図示してある。最内周及び中間の２列が９０°間隔で４つの領域に区分されている。これを内周第１エリアAEin１、内周第２エリアAEin２、内周第３エリアAEin３、内周第４エリアAEin４で図示してある。各エリアAEout１〜out４、in１〜in４の各々のエリアに属するＬＥＤ８０は、各エリアで均一に分布するように位置決めされている。
【００６３】
内部照明ユニット５の区分エリアAEout１〜out４、AEin１〜in４の各々を単位に照明を制御することができる。このエリアに区分した点灯制御には、ＬＥＤ８０の発光量の制御を含んでもよい。
【００６４】
大径の外部照明ユニット４Ｂの部分照明(図３３)：
図３３は、外部照明ユニット４のＬＥＤ基板７７の平面図であり、より詳しくは大径の外部照明ユニット４ＢのＬＥＤ基板７７が図示されている。リング状のＬＥＤ基板７７には、その全周に亘ってほぼ均一に数多くの照明用ＬＥＤ８０が配列されている。照明用ＬＥＤ８０は半径方向に間隔を隔てた４つの同心円上にほぼ同間隔に配置されている。より詳しくは、複数の照明用ＬＥＤ８０は、バーコードリーダ２のレンズ組立体３６の光軸を中心とする径の異なる４つの同心円上に配列されている。
【００６５】
大径の外部照明ユニット４Ｂでは、円周方向に等間隔に８つのブロックに区分され、各ブロックを半径方向に４つに区分することにより形成される合計３２のエリアを単位に部分照明するように設定されている。具体的には、リング状ＬＥＤ基板７７は、最外周の１列が４５°間隔で８つのエリアに区分されている。これを外周第１エリアAEout１〜外周第８エリアAEout８で図示してある。次の一列も４５°間隔で８つのエリアに区分されている。これを外側中間第１エリアAEmid１〜外側中間第８エリアAEmid８で図示してある。次の一列も４５°間隔で８つのエリアに区分されている。これを外側中間第９エリアAEmid９〜外側中間第１６エリアAEmid１６で図示してある。最内周の一列４５°間隔で８つのエリアに区分されている。これを内周第１エリアAEin１〜内周第８エリアAEin８で図示してある。この大径の外部照明ユニット４Ｂにあっても合計３２のエリアの各々を単位に照明を制御することができる。外部照明ユニット４Ｂにあっても、各エリア毎にＬＥＤ８０の発光量の制御を実行することができる。
【００６６】
小径の外部照明ユニット４Ａの部分照明(図３４)：
図３４は、小径の外部照明ユニット４ＡのＬＥＤ基板７７の平面図である。リング状のＬＥＤ基板７７には、その全周に亘ってほぼ均一に数多くの照明用ＬＥＤ８０が配列されている。照明用ＬＥＤ８０は半径方向に間隔を隔てた３つの同心円上にほぼ同間隔に配置されている。より詳しくは、複数の照明用ＬＥＤ８０は、バーコードリーダ２のレンズ組立体３６の光軸を中心とする径の異なる３つの同心円上に配列されている。
【００６７】
リング状ＬＥＤ基板７７は、最外周の１列が４５°間隔で８つの領域に区分されている。これを外周第１エリアAEout１〜外周第８エリアAEout８で図示してある。中間の一列も４５°間隔で８つの領域に区分されている。これを外側中間第１エリアAEmid１〜外側中間第８エリアAEmid８で図示してある。内周の一列も４５°間隔で８つの領域に区分されている。これを内周第１エリアAEin１〜内周第８エリアAEin８で図示してある。この小径の外部照明ユニット４Ａにあっても合計２４のエリアに分けて部分照明を設定することができる。このエリアに区分した点灯制御には、ＬＥＤ８０の発光量の制御を含んでもよい。なお、部分照明として設定したエリアを単位に照明用ＬＥＤ８０による照明の色を異ならせるようにしてもよい。
【００６８】
外部照明ユニット４のＬＥＤ駆動回路(図３５)：
図３５はＬＥＤ駆動回路の一部を示す。図示のＬＥＤ駆動回路は、各エリア毎にＬＥＤ８０を点灯させると共に、各エリアに属する複数の照明用ＬＥＤ８０に定電流を供給することができる。
【００６９】
例えば、図３４の小径外側照明ユニット４Ａについて説明すると、リング状ＬＥＤ基板７７を周方向に４５°間隔で区分した８つの領域を「ブロック」と呼ぶ。例えば、外周第１エリアAEout１、中間第１エリアAEmid１、内周第１エリアAEin１が第１ブロックを構成する。各ブロック毎にブロックスイッチ１０５と定電流回路１０６が設けられている。ブロックスイッチ１０５をＯＮすると、当該ブロックに属する複数のＬＥＤ８０に電圧を印加できる状態になる。各列の複数のＬＥＤ８０には、各ブロック毎にこれをバイパスする列スイッチ１０７が設けられ、この列スイッチ１０７と並列に照明用ＬＥＤ８０の群が直列に接続されている。なお、図３５には、各円周列の照明用ＬＥＤ８０が一個しか図示されていないが、これは線図を簡素化したという理由に過ぎず、各列スイッチ１０７と並列に接続された照明用ＬＥＤ８０は直列に複数存在していると理解されたい。
【００７０】
各ブロックに属する各列は直列に接続され、そして、各列には、上述した列スイッチ１０７が並列に接続されている。
【００７１】
したがって、任意の列スイッチ１０７をＯＦＦすることにより該当するブロック且つ該当する列に属する複数のＬＥＤ８０に定電流が供給される。このＬＥＤ駆動回路を外部照明ユニット４Ａが備えることにより、各ブロックの各列を単位に部分照明のエリアを任意設定することができる。
【００７２】
また、各ブロック毎に定電流回路１０６を設けたことで、例えば同じブロックでの第１〜第３の円周列の照明ＬＥＤ８０に流れる電流を一定に維持することができる。換言すると、定電流回路１０６無しでは、例えば第２、第３の円周列の照明ＬＥＤ８０を点灯しているときに第１の円周列の照明ＬＥＤ８０をＯＦＦからＯＮにスイッチすると、第２、第３の円周列の照明ＬＥＤ８０に印加する電圧が変化して、第２、第３の照明ＬＥＤ８０を流れる電流が変化して明るさが変化してしまう。
【００７３】
別の言い方で説明すると、ブロックスイッチ１０５をＯＮ/ＯＦＦしても、他のブロックに属する照明用ＬＥＤ８０の発光量は変化しない。各ブロックは互いに並列に電源に接続されているからである。しかし、列スイッチ１０７をＯＮ/ＯＦＦすると、当該ブロックで点灯するＬＥＤ８０の数が変化してしまい、これに伴ってＬＥＤ８０の明るさが変化してしまう。
【００７４】
このことは、部分照明の点灯パターンを設定するときに、ワークに対する最適な光の当て方を探るうえで、ＬＥＤ８０の明るさの変動要因を極力排除するのが望ましい。定電流回路１０５はこのことを企図して各ブロックに設けてある。これにより、点灯パターンの設定作業を行うときに、点灯パターンを変えたときに部分照明するための点灯するエリアでのＬＥＤ８０の輝度の均一化及び輝度の一定性を確保することで最適な点灯パターンを見出すのが容易になる。なお、大径の外部照明ユニット４Ｂ及び内部照明ユニット４Ｂについても同様に図３５のＬＥＤ駆動回路を採用することができる。
【００７５】
内部照明ユニット５及び外部照明ユニット４の部分照明(図３６)：
外部照明ユニット４から電源が供給される内部照明ユニット５及び外部照明ユニット４は、共に、複数のＬＥＤを面状に配列した面光源であるが、この面光源を周方向且つ半径方向に幾つかのエリアに区分して各エリアを単位に部分照明することが可能であり、どのエリアを点灯し、どのエリアを点灯しないかの点灯パターンをユーザが任意に設定することができる。全てのエリアの点灯を含む点灯パターンはＰＣ３を使ってユーザが予め登録することができ、ユーザが設定した点灯パターンは、バーコードリーダ２のメモリＭ及び外部照明ユニット４が接続されているときには、この外部照明ユニット４のメモリＭに記憶される。この点灯制御には、照明用ＬＥＤ８０の発光量の制御が含まれる。なお、図３６においても、上述した図３５と同様に、各円周列の照明用ＬＥＤ８０が一個しか図示されていないが、これは線図を簡素化したという理由に過ぎず、各列スイッチ１０７と並列に接続された照明用ＬＥＤ８０は直列に複数存在していると理解されたい。
【００７６】
図１を参照して説明したように、外部照明ユニット４はＣＰＵの制御手段を具備している。したがって、図３６に図示するように、各ブロックスイッチ１０５及び各円周列の列スイッチ１０７を外部照明ユニット４のＣＰＵで制御することにより、周方向且つ半径方向に区分した部分照明エリアを設定したときには、このエリアを単位にＬＥＤ８０の点灯制御が実行される。
【００７７】
スイッチ機構の詳細(図３７)： 
図３７は、図３５、図３６に見られるブロックスイッチ１０５及び列スイッチ１０７の詳細を示す。図３７から分かるように、ブロックスイッチ１０５及び列スイッチ１０７は、スイッチ素子としてトランジスタ１０９が採用されている。図３７では図示を省略したが、ＬＥＤ駆動回路にあっても各ブロック毎に定電流回路１０６が組み込まれていると理解されたい。
【００７８】
変形例として、各ブロックに属する複数の照明用ＬＥＤ８０の各々にスイッチを設けて、このスイッチを制御することで任意のエリア毎に点灯させることも可能である。他の変形例として、定電流回路１０６の電流値を制御してもよい。具体的には、列スイッチ１０７のＯＮ/ＯＦＦ切り替えによって各ブロックにおける照明用ＬＥＤ８０の点灯数が変化する。そして、照明用ＬＥＤ８０の点灯数が変化すると、外部照明ユニット４や内部照明ユニット５の全体としての明るさが変化してしまう。この明るさの変化を抑制するのに、定電流回路１０６の電流値を列スイッチ１０７のＯＮ/ＯＦＦに応答して変化させて、外部照明ユニット４や内部照明ユニット５の全体としての明るさが等しくなるように制御するのがよい。例えば外周側の列スイッチ１０７をＯＮ、内周側の列スイッチ１０７をＯＦＦして内周側の照明用ＬＥＤ８０を消灯させたときに、この消灯した内周側の照明用ＬＥＤ８０の分、外周側の照明用ＬＥＤ８０の明るさが大きくなるように制御してもよい。
【００７９】
更なる変形例として、列スイッチ１０７のみならずブロックスイッチ１０５のＯＮ/ＯＦＦ切り替えに応答して、定電流回路１０６の電流値を変化させるようにしてもよい。このブロックスイッチ１０５の切り替えに応答したＬＥＤ８０の明るさの制御は、点灯させるブロックの数が少なくなるほど、点灯ＬＥＤ８０の明るさが大きくなるように制御し、逆に、点灯させるブロックの数が多くなるほど、点灯ＬＥＤ８０の明るさを小さくなるように制御することにより外部照明ユニット４や内部照明ユニット５の全体としての明るさが等しくなるように制御するのがよい。この点灯ＬＥＤ８０の明るさの制御は、上述したように定電流回路１０６の電流値を変化させることにより行うことができる。
【００８０】
ここに、実施例の図３５、図３６に図示の回路では、各ブロック回路に同一の定電流回路１０６が設けられ、各ブロックに流れる電流の値が所定の電流値となるように制御される点に注目すべきである。この回路によれば、一のエリアのＬＥＤ８０が明るく、他のエリアのＬＥＤ８０が相対的に暗いという局所的な明暗が発生しない。これに加えて、点灯させる列の数やブロックの数によっても明るさを変動させる制御を行った場合には、点灯している全てのＬＥＤ８０は定電流回路１０６によって同時に明るさが変化するため、各エリアの明るさは同じである。
【００８１】
外部照明ユニット４及び内部照明ユニット５の点灯制御エリア（図３８、図３９）：
上述したように外部照明ユニット４と内部照明ユニット５とは部分点灯が可能である。上述したブロックスイッチ１０５と列スイッチ１０７を図３８、図３９を参照して詳細に説明すると、図３８から分かるように、「ブロック」という用語はリング状の面光源を周方向に分割した領域を意味している。次に「列」という用語は、各ブロックに属する照明ＬＥＤ８０のうち、共通の同心円上に属する照明ＬＥＤ８０を意味している。したがって、図３８を参照して第１ブロックの第１列は、「ブロック１」に属する複数の照明ＬＥＤ８０のうち、最外周に位置する照明ＬＥＤ８０の群を意味することになる。
【００８２】
前述したように、各ブロックに属する複数の照明ＬＥＤ８０への電源供給は、先ずブロックスイッチ１０５によって制御される。このことを前提として各列に属する複数の照明ＬＥＤ８０への電源供給は列スイッチ１０７によって制御される。したがって、上述して第１ブロックの第１列のＬＥＤ８０を点灯するには、第１ブロックのブロックスイッチ１０５がＯＮであることを前提として、第１列の列スイッチ１０７をＯＮにすることで実現できる。
【００８３】
なお、「列」に関し、例えば図３８に図示の「列２」「列３」を１つの列として取り扱ってもよい。すなわち、同じブロックに属する複数の列を１つの列として取り扱ってもよい。
【００８４】
前述した部分点灯制御において、例えば第１ブロックの第２列と第３列とで１つの部分点灯エリアとして設定するには、第１ブロックのブロックスイッチ１０５がＯＮであることを前提として、第２列と第３列の２つの列スイッチ１０７を共にＯＮにすることで実現できる。従って、上述したように、周方向に分割した各ブロックと各ブロックに属する各列毎にスイッチ１０５、１０７を設け、これらの組み合わせによって、外部照明ユニット４及び内部照明ユニット５の部分点灯エリアを自在に設定することができる。
【００８５】
また、前述したように、照明ＬＥＤ８０の駆動回路において、各ブロック毎に定電流回路１０６が組み込まれ（図３５）、好ましくは、各列毎に定電流回路１０６が更に組み込まれている（図３６）。この定電流回路１０６によって、各エリアで作られる面光源の輝度を各エリアの全域での均一に維持することができる。
【００８６】
外部照明ユニット４の照明制御(図１、図４０)：
図１を参照して、専用の外部照明ユニット４の機種情報は、当該外部照明ユニット４のメモリＭ及びバーコードリーダ２のメモリＭに記憶されている。また、パーソナルコンピュータ３を使って設定された単数又は複数の点灯パターンは、バーコードリーダ２及び外部照明ユニット４のメモリＭに夫々記憶されている。
【００８７】
バーコードリーダ２と外部照明ユニット４は共にＣＰＵ（プロセッサ）を有しており、相互に通信が可能である。外部照明ユニット４は、バーコードリーダ２からの指令を受けて外部照明ユニット４のＣＰＵによって照明用ＬＥＤ８０の制御が実行され、バーコードリーダ２によって指定された点灯パターンを外部照明ユニット４のメモリＭを参照することで外部照明ユニット４の部分照明が行われる。
【００８８】
このように、ＣＰＵを内蔵した外部照明ユニット４は、この外部照明ユニット４に設けられたメモリＭに、予め登録された単数又は複数の点灯パターンを記憶しておくことで、バーコードリーダ２から点灯指令信号を外部照明ユニット４に供給するだけで、外部照明ユニット４は複数の点灯パターンを実行することが可能になる。勿論、この点灯パターンの制御にはＬＥＤ８０の発光量の制御も含まれる。
【００８９】
図４０を参照して、パーソナルコンピュータ３（図１）によって設定された照明点灯パターン（部分点灯及び全面点灯を含む）の設定情報はバーコードリーダ２のメモリ２０２に記憶されており、バーコードリーダ２によって認識可能な外部照明ユニット４をバーコードリーダ２に接続したときには、点灯パターンの情報がバーコードリーダ２から外部照明ユニット４に転送され、この外部照明ユニット４のメモリ２１６に記憶される。
【００９０】
外部照明ユニット４のＣＰＵ２１４は、バーコードリーダ２のＣＰＵ２００との間の通信２０４、２１２により、外部照明ユニット４のメモリ２１６に記憶された設定情報に基づいて点灯箇所及び光量の制御が行われる。なお、点灯箇所の制御は、前述したブロックスイッチ１０５及び列スイッチ１０７（図３５、図３６）をＯＮ/ＯＦＦ制御することにより実行される。また光量制御は前述した定電流回路１０６（図３５）の電流量を制御することにより実行される。
【００９１】
その後は、バーコードリーダ２からの照明点灯トリガを外部照明ユニット４のＬＥＤドライバ２１８が受け付けて照明ＬＥＤ８０のＯＮ/ＯＦＦの切り替えが行われる。
【００９２】
このように点灯パターンの設定情報を外部照明ユニット４のメモリ２１６に記憶させることで、その後は簡単なトリガ信号だけで外部照明ユニット２０８の複雑な点灯パターンを実行させることができる。
【００９３】
なお、図４０に図示した例は、外部照明ユニット４が、機種情報を記憶したメモリ２１６を有し、この外部照明ユニット４の機種情報を通信によってバーコードリーダ２が認識する例であるが、外部照明ユニット４が機種情報を記憶したメモリ２１６を有していなくても、バーコードリーダ２側で外部照明ユニット４の機種を認識させることのできる手法を採用してもよい。具体的に例示すれば、外部照明ユニット４とバーコードリーダ２との接続構造(例えばバーコードリーダ２に接続されたピンの配置など)を挙げることができる。
【００９４】
バーコードリーダ２に接続されることが予期される外部照明ユニット４には、機種情報を記憶したメモリ２１６を備えた照明ユニットの他に、上記のバーコードリーダ２側で機種を認識できる照明ユニットが含まれる。つまり、バーコードリーダ２が、これに接続された照明ユニットとの間の通信によって当該照明ユニットの機種情報を取得する場合と、照明ユニット側は機種情報を所有していないものの、照明ユニットをバーコードリーダ２に接続することでバーコードリーダ２が当該照明ユニットの機種を認識できる場合の双方をバーコードリーダ２に接続されることが予想される外部照明ユニット４と定義できる。
【００９５】
全てのユーザの要求を満足させるだけの専用の外部照明ユニット４のラインアップは事実上困難である。このことからバーコードリーダ２は任意の外部照明ユニットが接続されることを想定して設計されている。接続された外部照明ユニットの機種をバーコードリーダ２が認識できない場合の問題として、この外部照明ユニットの負荷を確認することができないため、バーコードリーダ２に過電流が流れて電源が破損してしまう虞がある。この明細書では、バーコードリーダ２が機種を認識できない外部照明ユニットを「汎用照明ユニット」と呼び、これに対してバーコードリーダ２が機種を認識できる外部照明ユニットを上述した「専用外部照明ユニット４」と呼ぶこととする。
【００９６】
汎用照明ユニット対策：
汎用照明ユニットをバーコードリーダ２に接続するために変換ケーブルが用意され、この変換ケーブルを介して汎用照明ユニットがバーコードリーダ２に接続される。バーコードリーダ２は変換ケーブルが接続されると汎用照明確認用の信号が変換ケーブル内でループバックされ、汎用照明認識用の端子でループバック信号が認識されると、バーコードリーダ２は汎用照明ユニットが接続されたと認識する。汎用照明ユニットの接続を認識する他の方法として、汎用照明ユニットを認識するための専用の端子を設けること無しに、通信により外部照明ユニットの機種情報を取得できないときには、汎用照明ユニットが接続されたと認識するようにしてもよい。後に説明するように、汎用照明ユニットを流れる電流値を計測し、この計測した電流値に基づいてバーコードリーダ２の電源を破損させることなく汎用照明ユニットの点灯させることのできる最大照明強度を決定することができる。
【００９７】
バーコードリーダ２は、電源保護回路１２０と電源保護プログラム１２１とを有するのが好ましい（図４１）。電源保護プログラム１２１は、スイッチ１２４で汎用照明ユニット１２２のＰＷＭ制御を行って汎用照明ユニット１２２の点灯強度を変化させ、汎用照明ユニット１２２を流れる電流をアンプ１２５で増幅して、この値が、予め規定した所与の値（最大値）以上になったことをコンパレータ１２６で検知し、このときの点灯強度を最大照明強度としてバーコードリーダ２のメモリ２０２（図４０）に記憶する。この汎用照明ユニット１２２には、専用の外部照明ユニット４と同様に、バーコードリーダ２から電源が供給される。上記の予め規定した所与の最大値の典型例は、バーコードリーダ２の電源が供給可能な最大電流値であるが、これに限定されない。例えば、バーコードリーダ２の電源が供給可能な最大電流値に余裕代を設けた電流値であってもよい。
【００９８】
汎用照明ユニットの制御例（図４２）：
図４２は、バーコードリーダ２に接続された外部照明ユニットの機種が特定できない場合つまり汎用照明ユニット１２２の場合の電源保護プログラム１２１の処理を説明するためのフローチャートである。汎用照明ユニット１２２は、最大照明強度は汎用照明ユニット毎に規定されているが、この汎用照明ユニット１２２の機種を特定できないときには、バーコードリーダ２の電源回路を保護するために、予めバーコードリーダ２のメモリＭ（図４０の参照符合２０２）に予め登録されている点灯強度の最大値を越えないように最大照明強度を設定して、この設定した最大照明強度を超えないようにしながら汎用照明ユニット１２２への電源供給が行われる。これによりバーコードリーダ２の電源回路を保護しつつ当該汎用照明ユニット１１２の光量制御を実行することができる。
【００９９】
図４２を参照して、汎用照明ユニット１２２をバーコードリーダ２に接続すると、この汎用照明ユニット１２２の機種情報の取得処理が行われ（Ｓ１００）、機種情報が取得できなかったときには、汎用照明ユニット１２２が接続されたと認識する（Ｓ１０１）。汎用照明ユニット１２２の接続が確認されると、この汎用照明ユニット122に流れる電流値を計測しながら照明ＬＥＤ８０の点灯強度を段階的に高めるＰＷＭ制御が実行され（図４１、Ｓ１０２）、このＰＷＭ制御により変化する各点灯強度において、コンパレータ１２６は汎用照明ユニット１２２に流れる電流値を、予め定められた電流最大値と比較し、電流最大値を越えたときに電流検出の割り込みを発生させる（Ｓ１０４）。上記電流最大値はバーコードリーダ２から供給可能な最大の電流値に基づいて規定される。上記Ｓ０１４で割り込みが発生すると、電流保護プログラムは、このときの点灯強度を最大照明強度としてバーコードリーダ２のメモリＭ（図４０の参照符合２０２）に記憶する（Ｓ１０５）。コンパレータ１２６による割り込みが発生することなくＰＷＭ制御により照明ＬＥＤ８０の点灯強度を段階的に高めた結果、上記のステップＳ１０３で点灯強度が最大値（最大点灯強度）に達したときには、上記ステップＳ１０５に進んで、このときの点灯強度を最大照明強度として決定してバーコードリーダ２のメモリＭに記憶される（Ｓ１０５）。
【０１００】
図４３を参照して、専用の外部照明ユニット４の場合は、バーコードリーダ２は外部照明ユニットの機種情報を取得し、次いでパーソナルコンピュータ３に機種情報を送信する。パーソナルコンピュータ３の設定プログラムは、専用の外部照明ユニット４の機種情報に対応した設定画面(点灯パターンや点灯強度の設定)を表示する。一方、汎用照明ユニット１２２の場合は、バーコードリーダ２は機種情報を取得できない。しかし、上述した方法により最大照明強度情報を計測により取得することができるため、バーコードリーダ２のメモリＭに最大照明強度を記憶させることができる。パーソナルコンピュータ３の設定プログラムは、バーコードリーダ２のメモリＭに記憶された最大照明強度を送信し、パーソナルコンピュータ３の設定プログラムは、取得した最大照明強度情報に対応した設定画面を表示する。このように、汎用照明ユニット１２２が接続されている場合でも、ユーザは設定が可能な最大照明強度を設定画面上で確認することができるため、電源が破損してしまうような大きな点灯強度の設定情報を作成することを未然に防止することができる。
【０１０１】
図４４は、コンパレータ１２６（図４１）の代わりにＡＤコンバータ１２８を用いて計算式により最大照明強度を算出する変形例を示す。ＡＤコンバータ１２８は汎用照明ユニット１２２に流れる電流値をデジタル信号に変換し、電源保護プログラムは以下の式１に基づいて最大照明強度を求めることができる。
【０１０２】
式１）  最大照明強度＝｛点灯強度×供給可能な電流値｝／計測電流値
【０１０３】
図４５は、上記変形例の場合の最大照明強度を算出するためのフローチャートである。ステップＳ２００とＳ２０１は図４２のＳ１００、Ｓ１０１と同じであるので、その説明を省略する。この図４５に示す変形例では、ＰＷＭ制御を行わずに、規定の点灯強度で汎用照明ユニット１２２を駆動する。続いて、汎用照明ユニット１２２に流れる電流値をＡＤコンバータでデジタル信号に変換し、電源保護プログラムはデジタル信号に基づいて電流値を計測する（Ｓ２０３）。次いで、電流保護プログラムは、上記の式１に従って最大照明強度を算出する。この変形例によれば、ＰＷＭ制御を用いることなく、規定の点灯強度で汎用照明ユニット１２２を駆動し、また、デジタル信号に基づいて演算により最大照明強度を算出することができ、この値はパーソナルコンピュータ３の設定プログラムに登録される。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
バーコードやＱＲコードなどの光学情報を読み取るために汎用の外部照明ユニットを使用するときに、この汎用照明ユニットへの電源供給に適用される。
【符号の説明】
【０１０５】
１      バーコードリーダ・システム
２      バーコードリーダ（光学情報読取装置）
３      パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
４      外部照明ユニット
５      バーコードリーダに内蔵される内部照明ユニット
１０    バーコードリーダのメイン基板
Ｍ      メイン基板に搭載されたメモリ
１３    CMOS基板（受光基板）
３２    カメラモジュール
３６    レンズ組立体
４３    光学読取素子（撮像素子：ＣＭＯＳ）
７７    外部照明ユニットのＬＥＤ基板
７８    外部照明ユニットの回路基板
８０    照明用ＬＥＤ
１２０    電源保護回路
１２１    電源保護プログラム
１２２    汎用照明ユニット
１２６    コンパレータ
１２８    ＡＤコンバータ（コンパレータに関する置換部品）
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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