(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペン形筐体（１）と、光源ユニット（２）と、受光ユニット（３）と、透明レンズ（４）と、コリメータレンズユニット（５）と、受光用光導波路（６）と、収束レンズ兼保持部材（７）と、鏡筒（８）と、信号処理・演算回路（９）と、光学素子等固定手段（１１）とを含有し、
上記ペン形筐体（１）は、前端部に開口部（１１）を有し、
上記光源ユニット（２）は、Ｎ個（Ｎは自然数、且つＮ≧１）の照明用発光素子（２１，…，２Ｎ）を含有し、且つその中心線に即して貫通孔が設けられ、
上記コリメータレンズユニット（５）は、その中心線に即して貫通孔が設けられ、
上記収束レンズ兼保持部材（７）は、その出射面が凸面を成し、その中心線に即して貫通孔が設けられ、その出射面において平行光線を収束性の光線に変換するためのものであり、
上記鏡筒（８）は、その内面が円筒面（８Ｓ）と直列複円錐鏡（８Ｍ）とから成り、該直列複円錐鏡（８Ｍ）は、第１の円錐鏡面（８Ｍ１）と第２の円錐鏡面（８Ｍ２）とから成り、
上記受光ユニット（３）は、受光素子（３１）を含有し、該受光素子（３１）は、入射光信号を電気的アナログ信号に変換するためのものであり、
上記信号処理・演算回路（９）は、電気的アナログ信号を電気的２元信号に変換して、光学的情報を解読するためのものであり、
上記光源ユニット（２）は、上記ペン形筐体（１）の内部に位置し、
上記コリメータレンズユニット（５）は、上記光源ユニット（２）の前方に配置され、
上記鏡筒（８）は、その全体が上記コリメータレンズユニット（５）の前方に位置し、
上記収束レンズ兼保持部材（７）は、上記円筒面（８Ｓ）の内部に嵌め込まれ、従って上記コリメータレンズユニット（５）の前方に位置し、
上記受光用光導波路（６）は、その受光部が透明レンズ（４）に対向し、その全体が上記収束レンズ兼保持部材（７）、上記コリメータレンズユニット（５）及び上記光源ユニット（２）の各貫通孔を貫通し、
上記受光ユニット（３）は、上記光源ユニット（２）の後方に配置され、且つその受光素子（３１）は、上記受光用光導波路（６）の出射部に対面し、
上記光学素子等固定手段（１１）は、光源ユニット（２）、受光ユニット（３）、コリメータレンズユニット（５）、及び鏡筒（８）をそれぞれ、所定の位置に支持固定し、
上記信号処理・演算回路（９）の全部又は一部は、上記ペン形筐体（１）の内部に配設され、
上記光源ユニット（２）から発散した照明光は、上記コリメータレンズユニット（５）によって大体が平行光線に変換され、上記収束レンズ兼保持部材（７）の出射面において収束性の光線に変換され、一部は直接に、一部は上記第１の円錐鏡面（８Ｍ１）で反射・散乱された後に、一部は上記第１の円錐鏡面（８Ｍ１）と第２の円錐鏡面（８Ｍ２）とで２度反射・散乱された後に、上記透明レンズ（４）の異なる位置に異なる角度で、それぞれ入射せしめられ、当該透明レンズ（４）によって、それぞれ、焦点位置の互いに異なる中実且つ極細の光束群に変換されて、前方に投射され、
被読取部材（Ｌ）からの反射・散乱光の要部は、上記透明レンズ（４）の中心線近傍を通過し、次いで、上記受光用光導波路（６）を通過して、上記受光素子（３１）に入射し、当該受光素子（３１）によって電気的アナログ信号に変換され、
上記電気的アナログ信号は、上記信号処理・演算回路（９）によって電気的２元信号に変換され、光学的情報が解読される、
光学的情報読取装置。
【請求項２】
請求項１記載の光学的情報読取装置であって、
前記コリメータレンズユニット（５）は、Ｎ個の素コリメータレンズ（５１，…，５Ｎ）から成り、
該各素コリメータレンズ（５１，…，５Ｎ）は、発散性の入射光線を可及的に平行光線に変換するために、入射面及び／又は出射面が凸面から成ると共に、それらの光軸を中心線に近付けるために、中心線側の一部を、中心線上で交差する夾（きょう）角（３６０／Ｎ）゜の２平面で切り取られておって、前記各照明用発光素子（２１，…，２Ｎ）の光軸上に配設されている、
光学的情報読取装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の光学的情報読取装置であって、
前記鏡筒（８）の先端部は、前記開口部（１１）を貫通して前方に突出し、
前記透明レンズ（４）は、前記鏡筒（８）の先端部に嵌め込まれ、且つその一部が同先端部から前方に突出している、
光学的情報読取装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の光学的情報読取装置であって、
受光用光導波路（６）の受光部は、導波可能な最大受光角を小さく制限するため、凸面を成している、
光学的情報読取装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の光学的情報読取装置であって、
コード（１２）を含有し、
上記コード（１２）は、信号線と電力供給線とを含有している、
光学的情報読取装置。
【請求項６】
請求項１乃至４の何れかに記載の光学的情報読取装置であって、
電池（１０）と、電池収納部（１０Ｓ）と、信号送信手段（若しくは信号送受信手段）とを含有している、
光学的情報読取装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかに記載の光学的情報読取装置であって、
光源ユニット（２）は、Ｎ個の照明用発光素子（２１，…，２Ｎ）の外に、発光素子取付台（２Ｄ）をも含有し、
上記Ｎ個の照明用発光素子（２１，…，２Ｎ）は、上記発光素子取付台（２Ｄ）上に取り付けられている、
光学的情報読取装置。
【請求項８】
請求項１乃至６の何れかに記載の光学的情報読取装置であって、
光源ユニット（２）は、Ｎ個の照明用発光素子（２１，…，２Ｎ）の外に、発光素子用リードフレーム（２Ｌ）と、発光素子用リードフレーム取付台（２Ｓ）とを含有し、
上記発光素子用リードフレーム（２Ｌ）は、上記発光素子用リードフレーム取付台（２Ｓ）上に接着され、
上記Ｎ個の照明用発光素子（２１，…，２Ｎ）は、上記発光素子用リードフレーム（２Ｌ）及び発光素子用リードフレーム取付台（２Ｓ）上に、取り付けられている、
光学的情報読取装置。
【請求項９】
請求項７又は８記載の光学的情報読取装置であって、
前記複数個の照明用発光素子（２１，…，２Ｎ）は、前記照明用発光素子取付台（２Ｄ）、又は前記発光素子用リードフレーム（２Ｌ）及び発光素子用リードフレーム取付台（２Ｓ）上に、略円形状若しくは楕円形状に配列されている、
光学的情報読取装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れかに記載の光学的情報読取装置であって、
套管（６ｏ）を含有し、
上記套管（６ｏ）は、その内部に受光用光導波路（６）を保持すると共に、当該導波路（６）を妨害光から保護し、
両者は、一体と成って、収束レンズ兼保持部材（７）、コリメータレンズユニット（５）及び光源ユニット（２）の各貫通孔を貫通している、
光学的情報読取装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れかに記載の光学的情報読取装置であって、
受光用光導波路（６）は、ステップ形であって、相対的に大きな屈折率のコア部と、相対的に小さな屈折率のクラッド部とから成り、
上記二つの屈折率の差は、臨界角（θＣ）を大きくするため、特に小さくされている、
光学的情報読取装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れかに記載の光学的情報読取装置であって、
受光用光導波路（６）は、受光部から所定長（Ｄ）に亙って、クラッド部が除去され、無反射部を成している、
光学的情報読取装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れかに記載の光学的情報読取装置であって、
受光ユニット（３）は、受光素子（３１）の外に、受光素子取付台（３Ｄ）をも含有し、上記受光素子（３１）は、上記受光素子取付台（３Ｄ）上に取り付けられている、
光学的情報読取装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１２の何れかに記載の光学的情報読取装置であって、
受光ユニット（３）は、受光素子（３１）の外に、受光素子用リードフレーム（３Ｌ）と受光素子用リードフレーム取付台（３Ｓ）をも含有し、
上記受光素子用リードフレーム（３Ｌ）は、上記受光素子用リードフレーム取付台（３Ｓ）上に接着され、
上記受光素子（３１）は、上記受光素子用リードフレーム（３Ｌ）及び上記受光素子用リードフレーム取付台（３Ｓ）上に取り付けられている、
光学的情報読取装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４の何れかに記載の光学的情報読取装置であって、
光学素子等固定手段（１１）は、鏡筒等固定手段（１１Ａ）と光源ユニット等固定手段（１１Ｂ）とを含有し、
上記鏡筒等固定手段（１１Ａ）は、全体が略筒状を成し、前部が肉薄部、中間部が肉厚部（凸状部）、後部が再び肉薄部を成し、同前部及び後部は内径が拡大されて拡大内径部と成り、
上記光源ユニット等固定手段（１１Ｂ）は、全体が略筒状を成し、前端部内側に環状段部が形成され、中間部内側に環状溝部が形成され、
鏡筒等固定手段（１１Ａ）と光源ユニット等固定手段（１１Ｂ）とは、前者の後部拡大内径部に後者の前端部が嵌め込まれることによって、直列的に嵌合・接続され、
上記コリメータユニット（５）は、上記鏡筒等固定手段（１１Ａ）の上記前部拡大内径部に、嵌入・埋没・固定せしめられ、
鏡筒（８）は、その後端部が、上記コリメータユニット（５）の次に、上記前部拡大内径部に嵌入せしめられることによって、固定され、
光源ユニット（２）は、上記光源ユニット等固定手段（１１Ｂ）の前端部内側の環状段部に、嵌合・固定され、
上記受光ユニット（３）は、上記光源ユニット等固定手段（１１Ｂ）の中間部内側の環状溝部に嵌合・固定されている、
光学的情報読取装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１４の何れかに記載の光学的情報読取装置であって、
光学素子等固定手段（１１）は、鏡筒等固定手段（１１Ａ）と光源ユニット等固定手段（１１Ｂ）とを含有し、
上記鏡筒等固定手段（１１Ａ）は、全体が略筒状を成し、前部が肉薄部、中間部が肉厚部（凸状部）、後部が再び肉薄部を成し、同前部及び後部は内径が拡大されて拡大内径部と成り、
上記光源ユニット等固定手段（１１Ｂ）は、全体が略筒状を成し、前端部内側に環状受部が形成され、
上記鏡筒等固定手段（１１Ａ）と、上記光源ユニット等固定手段（１１Ｂ）とは、前者の後部拡大内径部に、後者の大部分が嵌め込まれることによって、直列的に嵌合・接続され、
上記コリメータユニット（５）は、上記鏡筒等固定手段（１１Ａ）の上記前部拡大内径部に、嵌入・埋没・固定せしめられ、
上記鏡筒（８）は、その後端部が、上記コリメータユニット（５）に続いて、上記前部拡大内径部に嵌入せしめられることによって、固定され、
上記光源ユニット（２）は、上記光源ユニット等固定手段（１１Ｂ）の内部に嵌入され、前端部の環状受部によって位置決め・固定され、
上記受光ユニット（３）は、上記光源ユニット（２）の後から、上記光源ユニット等固定手段（１１Ｂ）の内部に嵌入され、当該光源ユニット（２）の後部に位置決め・固定されている、
光学的情報読取装置。
【請求項１７】
請求項１乃至２、又は４乃至１６の何れかに記載の光学的情報読取装置であって、
透明レンズ（４）は、鏡筒（８）の最先端部から突出せず、その内部に位置している、
光学的情報読取装置。
【請求項１８】
請求項１乃至２、又は４乃至１６の何れかに記載の光学的情報読取装置であって、
鏡筒（８）の先端部は、筐体（１）の開口部（１１）に挿入されることなく、その手前のテーパ状の遷移部内壁（傾斜壁部）に当接した位置で固定され、
透明レンズ（４）は、上記鏡筒（８）の先端部ではなく、上記筐体（１）の開口部（１１）内に配置されると共に、そこから前方に若干突出せしめられ、
上記鏡筒（８）の先端部は、上記透明レンズ（４）の直手前に位置する、
光学的情報読取装置。
【請求項１９】
請求項１乃至２、又は４乃至１６の何れかに記載の光学的情報読取装置であって、
鏡筒（８）の先端部は、筐体（１）の開口部（１１）に挿入されることなく、その手前のテーパ状の遷移部内壁（傾斜壁部）に当接した位置で固定され、
透明レンズ（４）は、上記鏡筒（８）の先端部ではなく、上記筐体（１）の開口部（１１）内に配置されると共に、そこから前方に突出することがないように位置決めされ、
上記鏡筒（８）の先端部は、上記透明レンズ（４）の直手前に位置する、
光学的情報読取装置。
【請求項２０】
請求項１、又は３乃至１９の何れかに記載の光学的情報読取装置であって、
コリメータレンズユニット（５）は、比較的大径の単一のコリメータレンズから成り、該コリメータレンズは中心線に即して貫通孔を有する、
光学的情報読取装置。
【請求項２１】
請求項１乃至２０の何れかに記載の光学的情報読取装置であって、
前記ペン形筐体（１）は、パイプ材、又は成型品から加工され、
その形状は略円筒形状、その外径寸法は６ｍｍ以下である、
光学的情報読取装置。
【請求項２２】
請求項１乃至２１の何れかに記載の光学的情報読取装置でであって、
信号処理・演算回路（９）は、少なくとも、対数増幅回路と、リニア増幅回路と、スライス信号発生回路と、比較回路とを含有し、
上記各増幅回路は、ＦＥＴ１段のディジタル素子を使用して成る、
光学的情報読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、回転式ボリゴンミラーやＣＣＤを使用すること無しに、光学的情報を読取るための、光学的情報読取装置に関する。
特に、回転式ボリコンミラーやＣＣＤを使用すること無く、しかも被読取部材から浮上した状態で使用しても、正確に光学的情報を読取ることが出来る、ペン形光学的情報読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学的情報読取装置は、ラベル等の記録媒体に記録されたバーコード、文字等の光学的情報を読み取るものである。
従来のペン形光学的情報読取装置（通称「ペンリーダー」）は、例えば、ペン形筐体（例えばペン軸）と、在り来たりの発光素子と、透明レンズ（例えば透明球体）と、受光用光導波路と、透明レンズと受光用光導波路との間に配設したアパーチャと、受光素子とを主要素として構成され、光学的情報読取の際は、最先端部（例えば透明球体）を、被読取部材（例えばラベル）に当接した状態において、所定方向に掃引される。
発光素子からの照明光は、透明レンズを通過して被読取部材（例えばラベル）を照明し、被読取部材からの反射散乱光は、透明レンズとアパーチャと受光用光導波路とを通過して、受光素子に導かれ、電気信号に変換される。
そして、その解像度は、主として、受光光学系において決定される。
かかる意味合いにおいて、この種の従来のペン形光学的情報読取装置は、受光解像形であり、且接触形であると称することが出来る。
【０００３】
図１２は、かかるペン形光学的情報読取装置の一典型である。
同図において、１はペン形筐体、２は発光素子（例えばＬＥＤ）、３は受光素子（例えばＰＤ）、４は投光性と耐磨耗性とを兼備する透明レンズ（例えばルビー球）、６は受光用光導波路、７は収束レンズ兼保持部材である。そしてＬは被読取部材（例えばラベル）である。
受光用光導波路６の一端は、受光素子３に終端している。
透明レンズ４と受光用光導波路６との間には、図示しないアパーチャが配設されている。
上記従来のペン形光学的情報読取装置は、読取時には、装置の最先端部即ち透明レンズ４がラベルの表面に当接された状態で、手動で掃引される。
発光素子（ＬＥＤ）２からの放射光は、あらゆる方向に拡散するが、それらの放射光の要部が、収束レンズ兼保持部材７や透明レンズ４を通過し、ラベルＬ上のバーコードシンボルに到達し、所望の読取範囲だけでなく、不所望の周辺部をも含めた領域を、大雑把に照らす。
バーコードシンボルには、同時に外乱光も到達する。
【０００４】
バーコードシンボルの各点からの反射散乱光は、発光素子２からの照明光由来の反射散乱光と外乱光由来の反射散乱光とが重畳されて成るものである。
透明レンズ４が当接しているラベルＬの表面の点及びその近傍からの反射散乱光は、あらゆる方向に拡散するが、それらの一部は、透明レンズ４によって収束され、図示しないアパーチャと、受光用光導波路６とを通過して、受光素子３に到達する。
受光素子３に到達した光は、それによって電気的アナログ信号に変換される。
次いで、信号処理・演算回路（図示しない）において２値信号に変換され、光学的情報が解読される（デコードされる］。
【０００５】
【従来技術の問題点】
光学的情報読取手段に対する高分解能（高解像度）と大読取深度の要請は、当然、ペン形の光学的情報読取装置にも及んで来ている。
然る所、上記従来の受光解像形のペン形光学的情報読取装置を以つてしては、高分解能（高解像度）と大読取深度の要請に応えることが困難である。
第一に、分解能を高めようとして、従来形式のペン形光学的情報読取装置における、受光系のアパーチャの口径を極端に小さくしたとすると、最終的に受光素子３に到達する信号光の光量が不足することになる。
その結果、信号対雑音比（ＳＮ比）が減少し、誤読率が増大してしまう。
第二に、従来形式のペン形光学的情報読取装置は、装置の先端部をラベルの表面に当接した状態で、手動的に掃引するのが一般的であった。
そのため、ラベルのバーコードシンボル面を、破損したり、汚したりする虞（おそれ）があった。
又、透明レンズ４自身を汚して、その透光性を損なう虞もあった。
第三に、曲面上のラベルを走査した場合や、ぞんざいに走査した場合には、読取装置の最先端部、即ち透明レンズ４がラベル表面から浮上したりして、誤読を起す虞があった。
第四に、読取装置の最先端部、即ち透明レンズ４をラベル表面から浮上させた状態では、光学的情報を正確に読取ることが出来なかった。
【０００６】
そこで、これらの問題点を解決するため、この出願人による先の出願の発明がなされた（特開平８−２１２２８２号公報参照）。図１３は、その発明の光学的情報読取装置の説明図である。
図１３の光学的情報読取装置は、ペン形筐体ａと、発光素子（例えばＬＥＤ）ｂと、投光用光導波路ｃと、光導波路受筒ｄと、透明レンズ（透明球体）ｅと、受光用光導波路（例えば光ファイバ）ｆと、受光素子（例えばＰＤ）ｇと、信号処理・演算回路部ｈとを含有する。
投光用光導波路ｃは略円筒形状乃至有孔柱体形状を有し、受光用光導波路ｆは所定長に亙って投光用光導波路ｃの中軸孔を貫通する様に配置されている。
信号処理・演算回路部ｈは、第一対数増幅回路と、リニア増幅回路と、第二対数増幅回路と、スライス信号発生回路と、比較回路とを含有する。
【０００７】
以上の構成よって、透明レンズ（透明球体）ｅを、ラベルＬから約３ｍｍも浮上させた状態で走査した時でも、光学的情報の読取が十分に可能になった。
それによって、ラベルを破損したり、汚したりする虞（おそれ）がなくなったばかりでなく、曲面上のラベルであっても容易に走査することが出来る様になったのである。しかし、厚手の透明カバーや、皺の寄った透明包装紙や、ガラスケース越しに、内部のバーコードシンボルを読み取ることは、容易ではなかった。
又、発光素子（ＬＥＤ）から発散する照明光の全てが、透明レンズ（例えば透明球体）に有効に導光される訳ではななく、浪費される光もあった。それ故、装置のコードレス化を計った場合、未利用の光の分だけ、電池のエネルギを食い過ぎる、電池が短命化する、という結果にもなる。
【０００８】
更に又、そのペン形筐体の外径は、凡そ１０ｍｍ台に留まっていた。それ故、電子手帳や、最近実用化されつつある、薄形でキーボードレスの全面液晶画面からなるペンコンピュータとの組合せを計った場合、ペン形筐体の外径が太きに過ぎて、不具合である、という結果にもなる。かかる形式のペンコンピュータとの組合せ用としては、ペン形筐体の外径寸法は、最大でも小形手帳付属の鉛筆の程度、数値で言えば、６ｍｍ程度、又はそれ以下とするのが望ましい。
しかし、外径が６ｍｍ以下のペン形光学的情報読取装置は、未だ商品化されていない。
【０００９】
ところで、宅急便等の追跡管理システムでは、配送時、全ての通過拠点において、配送品（荷）添付の配送用伝票のバーコードを、ペン形光学的情報読取装置（例えばペンリーダー）で走査して、通過の事実を携帯用端末機（ターミナル）に入力しなければならない。配送品取扱者（例えばセールスドライバー）は、しばしば配送品で両手の塞がる場合があるから、ペン形光学的情報読取装置は、腰や首にぶら下げたり、胸ポケットに格納したりすることが出来る様に、小形、且つ軽量であり、又、コードレスであることが望ましい。
【００１０】
又、膨大な種類と量の部品乃至商品について、単品乃至ロット情報を入力する際（例えば入出庫情報や棚卸し情報を入力する際）、携帯用端末機を片手で操作して内蔵する読取装置（イメージセンサ式）で読み取る作業を、反復的に継続すると、ＶＤＴ作業と同様に、局所筋疲労を来したり、凝りや痛み等の頸肩腕障害を惹起したりすることがある。携帯用端末機よりも軽量なペン形光学的情報読取装置（ペンリーダ）を使用した場合であっても、それらの操作に不慣れな人や、筋力や持久力に優れぬ人（例えば女性）の場合は、テクノストレスも相加され、同様に疲労や凝りや痛みを覚えることがある。この場合も無論、ペン形光学的情報読取装置は、小形、且つ軽量、又、コードレスであることが望ましい。
電気・ガスメーター等に添付されたバーコードシンボルを、光学的読取装置を用いて検針員が読み取る時や、化粧品等の訪問販売員が顧客管理情報（例えば商品購入履歴等）の読み出し若しくは更新のために、光学的読取装置を用いて、顧客コードや商品コードを入力するときにも、事情は大体同様である。
これを要するに、ペン形光学的情報読取装置の更なる利便性の向上と、更なる使途の拡大のためには、最大読取距離（最大浮上距離）の拡大と、装置全体の軽量化と、ペン形筐体の細径化とが、必要不可欠である、ということになる。
【００１１】
【発明の目的】
それ故、この出願の発明の第１の目的は、ＬＥＤ光源ユニットと受光ユニットとペン形筐体とを主要素とするペン形の光学的情報読取装置において、高分解能（高解像度）と、大読取距離（大読取深度）とを、同時的に（両立的に）達成することにある。
この出願の発明の第２の目的は、ペン形の光学的情報読取装置の最先端部がラベル面から浮上した状態で走査しても、ラベル面に微少な光スポットを形成することが出来、それによって光学的情報を正しく読取ることが出来るようにすることにある。
この出願の発明の第３の目的は、ペン形光学的情報読取装置の最先端部によって過大な押圧力をバーコードシンボル面に印加することにより、該面を破損したり、汚染したりする虞がなく、又、装置自身の最先端部を汚染してその透明性・透光性を損なう虞がないようにすることにある。
【００１２】
この出願の発明の第４の目的は、ペン形筐体を細径化・軽量化し、それに伴って当該筐体に内蔵される個々の要素を極力小形軽量化すると共に、それらの位置関係を緻密化し、以って従来のペン形光学的情報読取装置よりも一層細径化・軽量化した、ペン形光学的情報読取装置を提供すること、数値で規定すれば、ペン形筐体の外径が６ｍｍ以下となる、ペン形光学的情報読取装置を提供することにある。
この出願の発明の第５の目的は、ペン形筐体を細径化・軽量化し、それに伴って当該筐体に内蔵される個々の要素を極力小形軽量化すると共に、それらの位置関係を緻密化し、且つ電池を用いると共に信号送信路をもコードレス化し、以って、従来のペン形光学的情報読取装置よりも一層細径化・軽量化し、且つ携帯性に優れた、ペン形光学的情報読取装置を提供することにある。
【００１３】
この出願の発明の第６の目的は、光源ユニットから発散する照明光の利用効率を改善し、電力消費を節約し、以って電池の寿命を延引することが出来る、ペン形光学的情報読取装置を提供することにある。
この出願の発明の第７の目的は、信号処理回路中の増幅回路の省電流化、電圧フリー化、オートゲイン化を計り、電池の長寿命化と、小形軽量化とを実現することにある。
この出願の発明の第８の目的は、被読取部材から筐体最先端部までの最大読取距離（即ち最大浮上距離）を更に拡大したペン形光学的情報読取装置を提供すること、数値で規定すれば、最大読取距離（最大浮上距離）が６ｍｍを超える、ペン形光学的情報読取装置を提供することにある。
この出願の発明の第９の目的は、装置の最先端面で携帯用端末機（ポータブルターミナル）のキーボード等を突（つつ）くような使われ方をされたとしても、当該キーボード等を傷付ける様な事がなく、又それ自身の透明レンズをも傷付けるような事のない、ペンン形光学的情報読取装置を提供することにある。
【００１４】
【目的を達成するための手段】
上記の諸問題を解決し、且つ、上記の諸目的を達成する為に、
この出願の発明の光学的情報読取装置は、
ペン形筐体１と、光源ユニット２と、受光ユニット３と、透明レンズ４と、コリメータレンズユニット５と、受光用光導波路６と、収束レンズ兼保持部材７と、鏡筒８と、信号処理・演算回路９と、光学素子等固定手段１１とを含有し、
上記ペン形筐体１は、前端部に開口部１１を有し、
上記光源ユニット２は、Ｎ個（Ｎは自然数、且つ、Ｎ≧１）の照明用発光素子２１，…，２Ｎを含有し、且つその中心線に即して貫通孔が設けられ、
上記コリメータレンズユニット５は、その中心線に即して貫通孔が設けられ、
上記収束レンズ兼保持部材７は、その出射面が凸面を成し、その中心線に即して貫通孔が設けられ、その出射面において平行光線を収束性の光線に変換するためのものであり、
上記鏡筒８は、その内面が円筒面８Ｓと直列複円錐鏡８Ｍとから成り、該直列複円錐鏡８Ｍは、第１の円錐鏡面８Ｍ１と第２の円錐鏡面８Ｍ２とから成り、
上記受光ユニット３は、受光素子３１を含有し、該受光素子３１は、入射光信号を電気的アナログ信号に変換するためのものであり、
上記信号処理・演算回路９は、電気的アナログ信号を電気的２元信号に変換して、光学的情報を解読するためのものであり、
上記光源ユニット２は、上記ペン形筐体１の内部に配置され、
上記コリメータレンズユニット５は、上記光源ユニット２の前方に配置され、
上記鏡筒８は、その全体が上記コリメータレンズユニット５の前方に位置し、
上記収束レンズ兼保持部材７は、上記円筒面８Ｓの内部に嵌め込まれ、従って上記コリメータレンズユニット５の前方に位置し、
上記受光用光導波路６は、その受光部が透明レンズ４に対向し、その全体が上記収束レンズ兼保持部材７、上記コリメータレンズユニット５及び上記光源ユニット２の各貫通孔を貫通し、
上記受光ユニット３は、上記光源ユニット２の後方に配置され、且つその受光素子３１は、上記受光用光導波路６の出射部に対面し、
上記光学素子等固定手段１１は、光源ユニット２、受光ユニット３、コリメータレンズユニット５、及び鏡筒８をそれぞれ、所定の位置に支持固定し、
上記信号処理・演算回路９の全部又は一部は、上記ペン形筐体１の内部に配設され、
上記光源ユニット２から発散した照明光は、上記コリメータレンズユニット５によって大体が平行光線に変換され、上記収束レンズ兼保持部材７の出射面において収束性の光線に変換され、一部は直接に、一部は上記第１の円錐鏡面８Ｍ１で反射・散乱された後に、一部は上記第１の円錐鏡面８Ｍ１と第２の円錐鏡面８Ｍ２とで２度反射・散乱された後に、上記透明レンズ４の異なる位置に異なる角度で、それぞれ入射せしめられ、当該透明レンズ４によって、それぞれ、焦点位置の互いに異なる中実且つ極細の光束群に変換されて、前方に投射され、
被読取部材Ｌからの反射・散乱光の要部は、上記透明レンズ４の中心線近傍を通過し、次いで、上記受光用光導波路６を通過して、上記受光素子３１に入射し、当該受光素子３１によって電気的アナログ信号に変換され、
上記電気的アナログ信号は、上記信号処理・演算回路９によって電気的２元信号に変換され、光学的情報が解読される。
【００１５】
前記の光学的情報読取装置において、
前記コリメータレンズユニット５は、Ｎ個の素コリメータレンズ５１〜５Ｎから成り、
該各素コリメータレンズ５１〜５Ｎは、発散性の入射光線を可及的に平行光線に変換するために、入射面及び／又は出射面が凸面から成ると共に、それらの光軸を中心線に近付けるために、中心線側の一部を、中心線上で交差する夾（きょう）角（３６０／Ｎ）゜の２平面で切り取られておって、前記各照明用発光素子２１〜２Ｎの光軸上に配設されている、
ようにすることが出来る。
【００１６】
前記の光学的情報読取装置において、
前記鏡筒８の先端部は、前記開口部１１を貫通して前方に突出し、
前記透明レンズ４は、前記鏡筒８の先端部に嵌め込まれ、且つその一部が同先端部から前方に突出している、
ようにすることが出来る。
【００１７】
前記の光学的情報読取装置において、
受光用光導波路６の受光部は、導波可能な最大受光角を小さく制限するため、凸面を成す、
ようにすることが出来る。
【００１８】
前記の光学的情報読取装置は、
コード１２を含有し、
上記コード１２は、信号線と電力供給線とを含有する、
ようにすることが出来る。
【００１９】
前記の光学的情報読取装置は、
電池１０と、電池収納部１０Ｓと、信号送信手段若しくは信号送受信手段とを含有し、
上記信号送信手段若しくは信号送受信手段は、電波若しくは光を利用して、端末機器と交信をすることが出来る、
ようにすることが出来る。
【００２０】
前記の光学的情報読取装置において、
光源ユニット２は、Ｎ個の照明用発光素子２１，…，２Ｎの外に、発光素子取付台２Ｄをも含有し、
上記Ｎ個の照明用発光素子２１，…，２Ｎは、上記発光素子取付台２Ｄ上に取り付けられる、
ようにすることが出来る。
【００２１】
前記の光学的情報読取装置において、
光源ユニット２は、Ｎ個の照明用発光素子２１，…，２Ｎの外に、発光素子用リードフレーム２Ｌと、発光素子用リードフレーム取付台２Ｓとを含有し、
上記発光素子用リードフレーム２Ｌは、上記発光素子用リードフレーム取付台２Ｓ上に接着され、
上記Ｎ個の照明用発光素子２１，…，２Ｎは、上記発光素子用リードフレーム２Ｌ及び発光素子用リードフレーム取付台２Ｓ上に、取り付けられている、
ようにすることが出来る。
【００２２】
前記の光学的情報読取装置において、
前記複数個の照明用発光素子２１，…，２Ｎは、前記発光素子取付台２Ｄ、又は前記発光素子用リードフレーム２Ｌ及び発光素子用リードフレーム取付台２Ｓ上に、略円形状若しくは楕円形状に配列されている、
ようにすることが出来る。
【００２３】
前記の光学的情報読取装置は、
套管６ｏをも含有し、
上記套管６ｏは、その内部に受光用光導波路６を保持すると共に、当該導波路６を妨害光から保護し、
両者は、一体と成って、収束レンズ兼保持部材７、コリメータレンズユニット５及び光源ユニット２の各貫通孔を貫通する、
ようにすることが出来る。
【００２４】
前記の光学的情報読取装置において、
受光用光導波路６はステップ形であって、相対的に大きな屈折率のコア部と、相対的に小さな屈折率のクラッド部とから成り、
上記二つの屈折率の差は、臨界角θＣを大きくするため、特に小さくする、
ことが出来る。
【００２５】
前記の光学的情報読取装置において、
受光用光導波路６は、受光部から所定長Ｄに亙って、クラッド部が除去され、無反射部を形成する、
ようにすることが出来る。
【００２６】
前記の光学的情報読取装置において、
受光ユニット３は、受光素子３１の外に、受光素子取付台３Ｄをも含有し、
上記受光素子３１は、上記受光素子取付台３Ｄ上に取り付けられている、
ようにすることが出来る。
【００２７】
前記の光学的情報読取装置において、
受光ユニット３は、受光素子３１の外に、受光素子用リードフレーム３Ｌと受光素子用リードフレーム取付台３Ｓをも含有し、
上記受光素子用リードフレーム３Ｌは、上記受光素子用リードフレーム取付台３Ｓ上に接着され、
上記受光素子３１は、上記受光素子用リードフレーム３Ｌ及び上記受光素子用リードフレーム取付台３Ｓ上に取り付けられる、
ようにすることが出来る。
【００２８】
前記の光学的情報読取装置において、
光学素子等固定手段１１は、鏡筒等固定手段１１Ａと光源ユニット等固定手段１１Ｂとを含有し、
上記鏡筒等固定手段１１Ａは、全体が略筒状を成し、前部が肉薄部、中間部が肉厚部（凸状部）、後部が再び肉薄部を成し、同前部及び後部は内径が拡大されて拡大内径部と成り、
上記光源ユニット等固定手段１１Ｂは、全体が略筒状を成し、前端部内側に環状段部が形成され、中間部内側に環状溝部が形成され、
鏡筒等固定手段１１Ａと光源ユニット等固定手段１１Ｂとは、前者の後部拡大内径部に後者の前端部が嵌め込まれることによって、直列的に嵌合・接続され、
上記コリメータユニット５は、上記鏡筒等固定手段１１Ａの上記前部拡大内径部に、嵌入・埋没・固定せしめられ、
鏡筒８は、その後端部が、上記コリメータユニット５の次に、上記前部拡大内径部に嵌入せしめられることによって、固定され、
光源ユニット２は、上記光源ユニット等固定手段１１Ｂの前端部内側の環状段部に、嵌合・固定され、
上記受光ユニット３は、上記光源ユニット等固定手段１１Ｂの中間部内側の環状溝部に嵌合・固定される、
ようにすることが出来る。
【００２９】
前記の光学的情報読取装置において、
光学素子等固定手段１１は、鏡筒等固定手段１１Ａと光源ユニット等固定手段１１Ｂとを含有し、
上記鏡筒等固定手段１１Ａは、全体が略筒状を成し、前部が肉薄部、中間部が肉厚部（凸状部）、後部が再び肉薄部を成し、同前部及び後部は内径が拡大されて拡大内径部と成り、
上記光源ユニット等固定手段１１Ｂは、全体が略筒状を成し、前端部内側に環状受部が形成され、
上記鏡筒等固定手段１１Ａと、上記光源ユニット等固定手段１１Ｂとは、前者の後部拡大内径部に、後者の大部分が嵌め込まれることによって、直列的に嵌合・接続され、
上記コリメータユニット５は、上記鏡筒等固定手段１１Ａの上記前部拡大内径部に、嵌入・埋没・固定せしめられ、
上記鏡筒８は、その後端部が、上記コリメータユニット５に続いて、上記前部拡大内径部に嵌入せしめられることによって、固定され、
上記光源ユニット２は、上記光源ユニット等固定手段１１Ｂの内部に嵌入され、前端部の環状受部によって位置決め・固定され、
上記受光ユニット３は、上記光源ユニット２の後から、上記光源ユニット等固定手段１１Ｂの内部に嵌入され、当該光源ユニット２の後部に位置決め・固定されている、
ようにすることが出来る。
【００３０】
前記の光学的情報読取装置において、
透明レンズ４は、鏡筒８の最先端部から突出せず、その内部に位置する、
ようにすることが出来る。
これによって、キーボード等を突（つつ）くような使われ方をされたとしても、キーボード等を傷付けたり、それ自身の透明ガラスを傷付けたりすることがないように、することが出来る。
【００３１】
前記の光学的情報読取装置において、
鏡筒８の先端部は、筐体１の開口部１１に挿入されることなく、その手前のテーパ状の遷移部内壁（即ち傾斜壁部）に当接した位置で固定され、
透明レンズ４は、上記鏡筒８の先端部ではなく、上記筐体１の開口部１１内に配置されると共に、そこから前方に若干突出せしめられ、
上記鏡筒８の先端部は、上記透明レンズ４の直手前に位置する、
ようにすることが出来る。
【００３２】
前記の光学的情報読取装置において、
鏡筒８の先端部は、筐体１の開口部１１に挿入されることなく、その手前のテーパ状の遷移部内壁（即ち傾斜壁部）に当接した位置で固定され、
透明レンズ４は、上記鏡筒８の先端部ではなく、上記筐体１の開口部１１内に配置されると共に、そこから前方に突出することがないように位置決めされ、
上記鏡筒８の先端部は、上記透明レンズ４の直手前に位置する、
ようにすることが出来る。
【００３３】
前記の光学的情報読取装置において、
コリメータレンズユニット５は、比較的大径の単一のコリメータレンズから成り、該コリメータレンズは中心線に即して貫通孔を有する、
ようにすることも出来る。
【００３４】
前記の光学的情報読取装置において、
前記ペン形筐体１は、パイプ材、又は成型品から加工され、
その形状は略円筒形状を成し、その外径寸法は６ｍｍ以下となる、
ようにすることも出来る。
【００３５】
前記の光学的情報読取装置において、
信号処理・演算回路９は、少なくとも、対数増幅回路と、リニア増幅回路と、スライス信号発生回路と、比較回路とを含有し、
上記各増幅回路は、ＦＥＴ１段のディジタル素子を使用して成る、
ようにすることが出来る。
【００３６】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施の形態〕
この出願の発明の第１の実施の形態の光学的情報読取装置について説明する。図１は、同第１の実施の形態の縦断面図であり、図２は、そのＡ部の拡大断面図である。
図１〜２において、１はペン形筐体、２は光源ユニット、３は受光ユニット、４は透明レンズ、５はコリメータレンズユニット、６は受光用光導波路、６ｏは套管、７は収束レンズ兼保持部材、８は鏡筒、９は信号処理・演算回路、１１は光学素子等固定手段、１２はコード（又はケブラー線）、１３はゴムブッシュ、１４は押え金具、１５はテール金具である。Ｌは被読取部材（例えばラベル）である。
【００３７】
〔第１の実施の形態の要素の説明〕
第１の実施の形態の各要素について説明する。
ペン形筐体１は、内部に空洞（無符号）を、前端部に開口部１１を有する。同筐体１の外表面は、前端部がテーパ状、その余の部分が円筒状を成す。又、その内表面は、開口部１１が円筒状、その手前の遷移部がテーパ状、その余の軸部が円筒状を成す。
これを一般化するならば、筐体１の全体的形状寸法は、恰もボールペン又はフェルトペンを扱う様な要領で扱うことができる形状寸法でなければならない、ということになる。それ故、その断面形状は、典型的には、円形状となるのであるが、必ずしもこれに限ることなく、楕円形、多角形、若しくは星形、十字形等々とすることも出来る。
【００３８】
光源ユニット２は、被読取部材（例えばラベル）Ｌの照明用であって、図２では、２個の発光素子２１，２２と、１個の発光素子取付台２Ｄとを含有する。同光源ユニット２は、その中心線と同軸に貫通孔が設けられる。発光素子の数は、一般に、Ｎ個（Ｎは自然数、且つＮ≧１）とすることが出来る。
発光素子からの光は、前方に向うものばかりでなく、後方や側方に向うものも存在する。後方や側方に向った光は、投光用光導波路ｃを使用する読取装置（図１１参照）においては、有効に利用されていなかった。この出願の発明の光源ユニット２においては、それらの未利用の光をも有効に利用するために、カップ付発光素子が使用される。ここに、カップ付発光素子とは、発光素子の後部に、椀状、皿状、若しくはカップ状の反射鏡を、配置して成るものである。
【００３９】
コリメータレンズユニット５は、図２及び図５では、２個の素コリメータレンズ５１，５２から成り、その中心線と同軸に貫通孔５ｎが設けられる。両素コリメータレンズ５１，５２は、発散性の入射光線を平行光線に変換するために、入射面が凸面、出射面が平面を成している。又、両素コリメータレンズ５１，５２の光軸を、中心線（従って又貫通孔５ｈ）に近付けるために、中心線側の一部を中心線に平行若しくは合致する平面で切取ってある。
この実施の形態では、一般に、素コリメータレンズの数は発光素子の数と同数であり、従って、Ｎ個である。各素コリメータレンズ５１，…５Ｎは、発散性の入射光線を平行光線に変換するために、入射面及び／又は出射面が凸面を成している。しかし、出射面側を平面にするときは、収束レンズ兼保持部材７との接続関係が良好と成る。
【００４０】
各素コリメータレンズ５１，…５Ｎは、又、それらの光軸を、中心線に近付けるために、中心線側の一部を、中心線上で交差する夾角（３６０／Ｎ）゜の２平面で切り取ってある。別言すれば、各素コリメータレンズ（５１，…５Ｎ）の平面形状（正射影）は、例えば円領域と、夾角（３６０／Ｎ）゜の角領域との共通領域（共通集合）から成る。
収束レンズ兼保持部材７は、図２では、その入射面が平面を成し、その出射面が凸面を成し、その中心線と同軸に貫通孔が設けられる。そして、その出射面において平行光線を収束性の光線に変換することが出来る。この部材７は、それ自身の透明度を高めると共に、他の部材との馴染みを良くするために、アクリル樹脂製とするのが望ましい。（この部材７の軸方向寸法については、後述する。）
（なお、収束レンズ兼保持部材７の入射面は、素コリメータレンズ５１〜５Ｎからの入射光が平行性でないときは、若干曲面化することを妨げない。）
【００４１】
鏡筒８は、その内面が円筒面８Ｓと直列複円錐鏡８Ｍとから成る。そして、円筒面８Ｓは光源側に、直列複円錐鏡８Ｍは反光源側に位置する（図２参照）。
直列複円錐鏡８Ｍは、図示の如く先細りの第１の切（截）頭円錐鏡（以下単に「第１の円錐鏡」という。）８Ｍ１と、先太りの第２の切（截）頭円錐鏡８Ｍ２（以下単に「第２の円錐鏡」という。）とを含有する。
第１、第２の円錐鏡８Ｍ１、８Ｍ２は何れも、切（截）頭円錐面の内側を、反射散乱面化したものである。ここに、切頭円錐面とは、円錐体の頭部を切除したときに生じる曲面である。別言すれば、一つの線分（母線）を一つの中心線の回りに回転させ時に同線分（母線）の軌跡によって生じる回転面である。
直列複円錐鏡８Ｍは、この様にして成る第１の円錐鏡８Ｍ１と、同じく第２の円錐鏡８Ｍ２とを、図示の如く、互いに逆向きにして、切頭部同士を突き合わせ、接続して成るものである。
なお、上記の母線は、必ずしも直線に限ることなく、曲率の小なる範囲で、曲線化することが出来る。例えば、第１の円錐鏡８Ｍ１の母線を、中心線の反対側に凸としたり、第２の円錐鏡８Ｍ２の母線を、中心線の側に凸としたりすることが出来る。
【００４２】
透明レンズ４は、例えばルビー若しくはサファイアの球状体から成る。球状レンズを選択する理由は、製造コストが断然安い、ということである（この出願の時点では凡そ１個につき２４円の程度である）。
受光用光導波路６は、ステップ形やグレーデッド形の光ファイバとすることが出来る。
図４は、この実施の形態の受光用光導波路６の導光（伝送）特性の説明図である。図４（ａ）は、ステップ形の光ファイバ区間だけから成る、受光用光導波路６の導光特性の説明図である。
同図（ａ）において、Ｌｏはコア部、ｎｏはその屈折率、Ｌｄはクラッド部、ｎｄはその屈折率、θｍａｘは受光面における最大受光角（最大入射角）、θＣはコア部Ｌｏとクラッド部Ｌｄとの境界面における臨界角である。
【００４３】
入射光線の入射角（受光角）が最大受光角θｍａｘと同一であるときは、当該入射光線は、図４（ａ）の実線の如く、入射面で中心寄りに若干屈折して進行方向を（９０−θＣ）゜の方向に転じて、そのまま進行し、コア部Ｌｏとクラッド部Ｌｄとの境界面に対して、入射角θＣ（臨界角）で入射し、反射角θＣで全反射される。全反射された光線は、実線の如く軸心を越えて軸方向に進行して、反対側の境界面に入射し、再び全反射される。以下同様にして、全反射を繰り返しながら、出射面に到達することが出来る。
入射光線の入射角が最大受光角θｍａｘよりも小さければ小さい程、当該入射光線は、前記境界面に入射する度毎に全反射を繰り返しながら、出射面に到達することが出来る。
しかし、入射光線の入射角が最大受光角θｍａｘよりも大きいときは、当該入射光線は、例えば図４（ａ）の点線の如く進行して、コア部Ｌｏとクラッド部Ｌｄとの境界面に到達（入射）するが、そこでの入射角が、臨界角θＣよりも小さくなるから、当該境界面では全反射が起らず、外部に発散・漏洩して仕舞う。
従って、かかる入射光線は、後端部の出射面に到達することがなくなる。
【００４４】
コア部の屈折率ｎｏ、クラッド部の屈折率ｎｄ及び臨界角θＣの間には、スネルの法則により、次式が成り立つ。
ＳｉｎθＣ＝ｎｄ／ｎｏ
上式において、ｎｄとｎｏとの比を小さくすると、即ちｎｄとｎｏとの差（絶対値）を小さくすると、ＳｉｎθＣが１に近付き、従ってθＣが９０゜に近付き、その補角（９０−θｃ）が０゜に近付く。
故に、上記２つの屈折率ｎｄとｎｏとの差を小さくすることによって、光ファイバ内に進入した光線の傾きを小さくし、従って又、導光可能な最大受光角を小さくすることが出来る。
但し、受光用光導波路６の長さは、ｄｔａｎθＣよりも、遥かに大でなければならない。
【００４５】
図４（ｂ）は、コアだけの光ファイバ区間とステップ形の光ファイバ区間とから成る、受光用光導波路６の導光特性の説明図である。同図（ｂ）において、Ｄはコアだけの光ファイバ区間、Ｌｏ１は同区間のコア、Ｌｏ２はステップ形区間のコア部、Ｌｄは同区間のクラッド部、ｄはコアＬｏ１の半径である。かかる形式の受光用光導波路は、コアだけの光ファイバ区間Ｄとステップ形の光ファイバ区間とを熱融合することによって、或は、ステップ形光ファイバのクラッド部を、前端から所定区間Ｄに亙って、除去することによって、実現することが出来る。
かかる受光用光導波路６においては、例えば、図４（ｂ）の点線の如く進行して、コアだけの光ファイバ区間（即ち無反射区間）Ｄの外周面に到達（入射）した光線は、そこで全反射されることなく、外部に発散・漏洩することとなる。
その場合、コアだけの区間Ｄの長さは、次式を満足しなければならない。
Ｄ》ｄｔａｎθＣ
図４（ｂ）によれば、コアだけの区間Ｄを長くすればする程、ステップ形区間に到達する光線の傾きを小さくし、従って又、導光可能な最大受光角を、更に小さくすることが出来る。
受光用光導波路６の前部にコアだけの区間Ｄを設けたときは、収束レンズ兼保持部材７の前端面と光源ユニット２の背面との間隔は、当然、該無反射区間Ｄよりも大でなければならない。
【００４６】
図１〜２に戻って説明する。受光用光導波路６の前端（左端）部は受光部、同後端（右端）部は出射部であって、該受光部は、凸面（例えば球面）を成す。
上記凸面（即ち先球ファイバ）は、収束作用を有しているから、入射角が図４（ａ）や図４（ｂ）における最大受光角に合致する入射光線は、光ファイバ内に進入した時、中心線に対する進行方向の傾きが拡大され、従ってコア部とクラッド部との境界面に対する入射角が縮小されることとなるから、全反射は起らず、外部に発散し、漏洩することとなる。
故に、前端面に凸面を形成した場合の入射光線は、その入射角（受光角）が図４（ａ）や図４（ｂ）において実現される最大受光角よりも小さくなければ、出射面まで導光されない。即ち、受光用光導波路６の前端部の凸面は、導波路本体と協働して、最大受光角を小さく制限する役割を演ずる。
かかる形式の凸面（即ち先球ファイバ）は、熱研磨（加熱溶融状態において前方から凹型を押し付けること）によって、容易に形成することが出来る。
なお、後端部の出射面についても、出射光を無駄なく受光素子３１の受光面に集中させるために、同じく凸面とすることが望ましい。
【００４７】
套管６ｏは、小径且つ薄肉の円管から成る。かかる套管６ｏは、例えば、金属材料から製作することが出来る。
受光ユニット３は、図２では、受光素子３１（例えばホトダイオード）と受光素子取付台３Ｄとを含有する。受光素子３１は、受光素子取付台３Ｄ上に取り付けられる。そして、入射光信号を電気的信号に変換することが出来る。
光学素子等固定手段１１は、鏡筒等固定手段１１Ａと光源ユニット等固定手段１１Ｂとを含有する。
鏡筒等固定手段１１Ａは、全体が略筒状を成し、前部が肉薄部、中間部が肉厚部（凸状部）、後部が再び肉薄部を成す。同前部及び後部の肉薄部は内径が拡大されて拡大内径部と成っている。
光源ユニット等固定手段１１Ｂは、全体が略筒状を成し、前端部内側に環状段部が形成され、中間部内側に、環状溝部が形成されている。図１〜２では、光源ユニット等固定手段１１Ｂの外側に、環状段部が形成されているが、場合によっては、その段部は、省略することが出来る。省略した場合は、同手段１１Ｂの外面は、単純な円筒面となる。
鏡筒等固定手段１１Ａの後部拡大内径部に、光源ユニット等固定手段１１Ｂの前端部が嵌め込まれる。それによって、両者は、直列的に嵌合・接続される。
【００４８】
信号処理・演算回路９は、信号処理回路と演算回路から成る。
信号処理回路は、電気的アナログ信号を電気的２元信号（即ち、オンオフ信号又は１，０信号）に変換し、被読取部材Ｌ上のバーコードシンボル（一連の白バー黒バーの列）に対応する、一連の電気的オンオフ信号（１，０信号）の列を形成するためのものであって、例えば、第一対数増幅器、リニア増幅器、第二対数増幅器、スライス信号発生回路、比較回路、波形整形回路、その他から成る（前記先の出願の発明参照）。
同信号処理回路においては、受光素子３１、第一対数増幅器、リニア増幅器、第二対数増幅器、比較回路、波形整形回路、及び復号化回路は、この記載順に縦続接続され、スライス信号発生回路は、第二対数増幅器からの出力信号に基づいてスライス信号を形成し、この信号を比較回路の第二の入力端子に供給する。
この出願の発明においては、ＦＥＴ１段から成るディジタル素子を、アナログ増幅素子として用いることが出来る。この様にして成る増幅回路は、オートゲイン、省電流、そして電圧フリー（大体３〜６Ｖ）という、小形、軽量、コードレス化に、極めて有利な特長を有する。
演算回路は、信号処理回路から受け取った一連の電気的オンオフ信号の列を解読（デコード）して、元の文字列を復元するためのものであって、ハードのみで構成することも出来るが、好ましくは、マイコンとソフトで構成し、多種多様なバーコードに柔軟に対応出来るようにするのが良い。
【００４９】
〔第１の実施の形態の要素間関係の説明〕
第１の実施の形態の各要素間の関係について説明する。
光源ユニット２は、光源ユニット等固定手段１１Ａの前端部内側の環状段部に嵌合・固定せしめられる。
鏡筒等固定手段１１Ａの前部・拡大内径部には、先ず、コリメータレンズユニット５が嵌入・埋没・固定せしめられる。その際、素コリメータレンズユニット５１，５２の光軸と、発光素子２１、２２の光軸とは、互いに合致せしめられる。次いで、鏡筒８の後端が篏入・固定せしめられる。これによって、光源ユニット２の前方には、コリメータレンズユニット５が配置され、同コリメータレンズユニット５の前方には、鏡筒８が配置されることとなる。
コリメータレンズユニット５の前方に配置された鏡筒８は、その先端部が、開口部１１を貫通して、前方に突出せしめられる。
収束レンズ兼保持部材７は、予め鏡筒８の円筒面８Ｓの内部に嵌め込まれ、従ってコリメータレンズユニット５の前方に位置する。
透明レンズ４は、鏡筒８の先端部に嵌め込まれ、然る後カシメられ、且つその一部が同鏡筒８の先端部から前方に突出せしめられる。
【００５０】
套管６ｏは、その内部に受光用光導波路６を保持すると共に、当該導波路６に照明光由来の妨害光が進入することを防止する。
受光用光導波路６は、その入射部が透明レンズ４に対向し、且つ、套管６ｏと一体となって収束レンズ兼保持部材７、コリメータレンズユニット５及び光源ユニット２の各貫通孔を貫通する。従って、その出射部は、光源ユニット２の後方に突出することとなる。
受光ユニット３は、光源ユニット等固定手段１１Ａの中間部内側の環状溝部に嵌合・固定せしめられる。従って、受光ユニット３は、光源ユニット２の後方に配置されることとなり、又、その受光素子３１は、受光用光導波路６の出射部に対面することとなる。
【００５１】
信号処理・演算回路９は、受光素子３１の出力端子に接続される。そして、通常その全部が、ペン形筐体１の内部に配設される。しかし、場合によっては、その一部（例えばディジタル回路部分）を、端末機（図示しない）側に、移行させることも出来る。
信号処理・演算回路９（又は同回路９の筐体１側の部分）の出力信号は、コード１２を介して、端末機側に送信される。
信号処理・演算回路９（又は同回路９の筐体１側の部分）の電源は、コード１２を介して、端末機側から供給される。
かくして、ペン形筐体１の空洞部には、光源ユニット２、コリメータレンズユニット５、収束レンズ兼保持部材７、受光用光導波路６、套管６ｏ、受光ユニット３、光学素子等固定手段１１の全部、並びに信号処理・演算回路９の全部（又は一部）が、配設されることとなる。
【００５２】
〔第１の実施の形態の全体的動作の説明〕
第１の実施の形態の全体的動作について説明する。
光源ユニット２中の各発光素子２１，２２から、直接又は反射鏡を介して、前方に向って発散した各照明光は、各光軸上に配置された素コリメータレンズ５１，５２によって、それぞれ、略平行光線に変換される。
光源ユニット２は、一般に、Ｎ個の発光素子（２１，…，２Ｎ）（Ｎは任意の正の整数）を含有する。それ故、任意の発光素子２ｉ（ｉ＝１，２，…Ｎ、即ち１≦ｉ≦Ｎ）から発散した照明光は、対応する素コリメータレンズ５ｉ（ｉ＝１，２，…，Ｎ）によって、略平行光線に変換されることとなる。
素コリメータレンズ５ｉから到来し、収束レンズ兼保持部材７に入射した略平行光線は、その内部を略平行に進行し、その出射面において収束性の光線に変換される。
【００５３】
図９は、直列複円錐鏡８Ｍの内部における光の反射特性の説明図である。同図（ａ）（ｂ）（ｃ）において、各左半部は直列複円錐鏡８Ｍ等の縦断面図、各右半部は直列複円錐鏡８Ｍの背面図である。
図９において、８Ｍは直列複円錐鏡、８Ｍ１は第１の円錐鏡、８Ｍ２は第２の円錐鏡、Ｃは直列複円錐鏡８Ｍの中心線である。そして、４は透明レンズ、６は光導波路、６ｏは套管、７は収束レンズ兼保持部材である。なお、各背面図における第２の円錐鏡８Ｍ２の前端側境界線（即ち円）は、第１の円錐鏡８Ｍ１の陰にあるから、点線で表す。
ここで、説明の便のため、収束レンズ兼保持部材７の出射面（即ち有孔凸面）を、架空の二つの同心円で区分して、三つの円環領域を考える。そして、それらの円環領域を、内側から数えて順に、第１の円環領域、第２の円環領域、第３の円環領域というものとする。
【００５４】
収束レンズ兼保持部材７の出射面における、最内側の第１の円環領域上の任意の１点ｐ１から出射した収束性の光線は、図９（ａ）の実線の如く進行して、直接、透明レンズ４上の１点ｓ１に入射する。点ｓ１は、背面図から明らかなように、中心線ｃの手前に止（とど）まる。透明レンズ４上の点ｓ１の集合は、中心線の廻（まわ）りに、円管領域を形成する。
（付言するに、透明レンズ４に直接入射し得る収束性の光線の出射点ｐ１の集合が、第１の円環領域を形成するのである。）
【００５５】
前記第２の円環領域上の任意の１点ｐ２から出射した光線は、図９（ｂ）の実線の如く進行し、第１の円錐鏡８Ｍ１の１点ｑ２に入射して、反射散乱される。点ｑ２発生した正反射光線は、実線の如く中心線近傍を通り越して進行し、透明レンズ４上の点ｓ２に入射する。
（付言するに、第１の円錐鏡８Ｍ１上の１点ｑ２に入射し、該点ｑ２から発生した正反射光線が透明レンズ４に直接入射するような、収束性の光線の出射点Ｐ２の集合が第２の円環領域を形成するのである。）
第１の円錐鏡８Ｍ１上の反射散乱点ｑ２からは、正反射光線以外の散乱光線も発生するが、それらの一部は、例えば図９（ｂ）右半部の点線の如く進行して、透明レンズ４上の異なる位置に異なる角度で入射し、他の一部は、例えば同図（ｂ）左半部の点線の如く進行して、第２の円錐鏡８Ｍ２上の異なる位置に異なる角度で入射する。第２の円錐鏡８Ｍ２上の入射各点からは、正反射光線及び散乱光線が発生するが、それらの反射散乱光線も、透明レンズ４上の異なる位置に異なる角度で入射する。
【００５６】
最外側の第３の円環領域上の任意の１点ｐ３から出射した光線は、図９（ｃ）の実線の如く進行し、先ず第１の円錐鏡８Ｍ１の１点ｑ３に入射して、反射散乱される。該点ｑ３から発生した正反射光線は、実線の如く中心線近傍を通り越して進行し、次いで、第２の円錐鏡８Ｍ２の点ｒ３に入射して、再び反射散乱される。該点ｒ３から発生した正反射光線は、更に実線の如く進行して、透明レンズ４上の点ｓ３に入射する。
（付言するに、第１の円錐鏡８Ｍ１上の点ｑ３に入射し、そこにおける正反射光線が第２の円錐鏡８Ｍ２上の点に入射し、そこにおける正反射光線が透明レンズ４に入射するような、収束性の光線の出射点ｐ３の集合が、第３の円環領域を形成するのである。）
【００５７】
第１の円錐鏡８Ｍ１上の反射散乱点ｑ３からは、正反射光線以外の散乱光線も発生するが、それらの一部は、例えば同図（ｃ）左半部の点線の如く進行して、透明レンズ４上の異なる位置に異なる角度で入射し、他の一部は、例えば図９（ｃ）右半部の点線の如く進行して、第２の円錐鏡８Ｍ２上の異なる位置に異なる角度で入射する。第２の円錐鏡８Ｍ２上の入射各点からは、正反射光線及び散乱光線が発生するが、それらの反射散乱光線も、透明レンズ４上の異なる位置に異なる角度で入射する。
又、第２の円錐鏡８Ｍ２上の反射散乱点ｒ３からは、正反射光線以外の散乱光線も発生するが、それらの反射散乱光線は、透明レンズ４上の異なる位置に異なる角度で入射する。
【００５８】
収束レンズ兼保持部材７の出射面上の前記第１の円環領域から出射して直接透明レンズ４に入射した照明光線は、収束性の光線（即ち透明レンズ４の光軸に近づく光線）である所へ持って来て、透明レンズ４による更なる収束作用を受けて前方に投射されるのであるから、比較的近距離域において中実且つ極細の光束となり、従って又、比較的近点において焦点を結ぶ。
前記第２の円環領域から出射して第１の円錐鏡８Ｍ１で正反射された後に中心線近傍を通り越して透明レンズ４に入射した照明光線は、発散性の光線（透明レンズ４の光軸から遠ざかる光線）であるから、透明レンズ４による収束作用を同様に受けて前方に投射されても、近点には焦点を結ばず、比較的遠距離域において初めて中実且つ極細の光束となり、従って又、比較的遠点に焦点を結ぶ。
【００５９】
第１の円錐鏡８Ｍ１で乱反射されてから透明レンズ４上の異なる位置に異なる角度で入射した各照明光線、第１の円錐鏡８Ｍ１で正反射され第２の円錐鏡８Ｍ２で乱反射されてから透明レンズ４の異なる位置に異なる角度で入射した各照明光線、及び第１の円錐鏡８Ｍ１で１度、第２の円錐鏡８Ｍ２で１度都合２度乱反射されてから透明レンズ４の異なる位置に異なる角度で入射した各照明光線は、或はより遠点に、或は中間点に、或はより近点に焦点を結ぶ。
それ故、使用者が、被読取部材Ｌに対する透明レンズ４の浮上距離を、勝手に変動させたとしても、被読取部材Ｌ上には必ず中実且つ極小径の光スポットが形成され、該スポットが中抜けとなるような不具合はない。
【００６０】
散乱光線の大部分は、第１、第２の円錐鏡８Ｍ１、８Ｍ２の中心線を含む平面上を進行する訳ではなく、例えば図９（ｂ）（ｃ）の各背面図における実線の如く進行するから、中心線ｃの回りを回ることになる。（極座標で表現すれば、散乱光線のベクトルは、角度成分（半径に対して直角な成分）を有することとなる。）
このようにして中心線の回りを回り込んで来た光線には、被読取部材Ｌにおける反射に際して、正反射防止の役割もある。
被読取部材Ｌからの反射・散乱光の要部は、透明レンズ４の中心線近傍を通過して、受光用光導波路６の入射部の凸面（先球ファイバ）に入射する。この凸面は、最大受光角を小さく制限するから、解像度の増大に寄与する。
受光用光導波路６に進入した光は、その軸心に略平行な成分だけが、後端の出射面まで到着することこととなる。軸心に非平行な成分は、無反射区間Ｄ（クラッド無しの部分）においてコアから発散・漏洩して仕舞うのである。従って、この無反射区間Ｄも又、解像度の増大に寄与するのである。
受光用光導波路６から出射した光信号は、受光素子３１に入射する。
入射した光信号は、受光素子３１によって、電気的アナログ信号に変換され、信号処理・演算回路９に与えられる。
与えられた電気的アナログ信号は、先ず信号処理回路部分によって、一連の電気的２元信号の列に変換され、次いで演算回路部分によって、対応する元の文字列が復元・解読される。
【００６１】
〔第２の実施の形態〕
この出願の発明の第２の実施の形態の光学的情報読取装置について説明する。
図３は、同第２の実施の形態の縦断面図である。
図３において、１はペン形筐体、９は信号処理・演算回路、１０は電池、１０Ｓは電池収納部、１６は蓋体である。
第２の実施の形態では、信号処理・演算回路９の後方（図３では右方）に、電池収納部１０Ｓが形成される。即ち、ペン形筐体１の最後部に、電池収納部１０Ｓが形成される。電池収納部１０Ｓには、電池１０が収納される。
電池１０は、光源ユニット１及び信号処理回路９の電源供給要素となる。
そして、端末機乃至ホストコンピュータとの交信のために、信号送信手段（若しくは信号送受信手段）（図示しない）が搭載される。
【００６２】
信号送信手段（信号送受信手段）としては、電気的送信手段（電気的送受信手段）又は光送信手段（光送受信手段）の何れでも良い。
電気的送信手段（電気的送受信手段）は、アンテナと送信回路（送受信回路）とからなる。アンテナは、例えばペン形筐体１の内部に配置されたコイル状乃至ループ状の導線から成る。この場合は、ペン形筐体１は、誘電体製でなければならない。
光送信手段（光送受信手段）は、発光素子を含む光送信回路（発光素子を含む光送信回路と受光素子を含む光受信回路）から成る。この場合は、発光素子の発光面（発光素子の発光面と受光素子の受光面）に対応するペン形筐体１の壁部に透光部を設けなければならない。
この出願の発明の第２の実施の形態は、非常に小形、且つ軽量で、然もコードレスとすることが出来たから、何処にでも携帯して行くことが可能となり、又、その操作が非常に簡単且つ容易となった。
同第２の実施の形態のその余の事項は、前記第１の実施の形態と同様である。
【００６３】
〔第３の実施の形態〕
この出願の発明の第３の実施の形態の光学的情報読取装置について説明する。
図６は、この出願の発明の光学的情報読取装置の第３の実施の形態の要部の縦断面図である。
同図において、２は光源ユニット、３は受光ユニット、１１は光学素子等固定手段であって、この実施の形態の要部を成すものである。
そして、１はペン形筐体、４は透明レンズ、５はコリメータレンズユニット、６は受光用光導波路、７は収束レンズ兼保持部材、８は鏡筒であるが、これらの要素は、前記第１、第２の実施の形態と同様である。
光源ユニット２は、図６では、２個の発光素子２１，２２と、発光素子用リードフレーム２Ｌと、発光素子用リードフレーム取付台２Ｓから成る。
受光ユニット３は、同じく図６では、１個の受光素子３１と、受光素子用リードフレーム３Ｌと、受光素子用リードフレーム取付台３Ｓから成る。
【００６４】
〔第３の実施の形態の要素の説明〕
第３の実施の形態の各要素について説明する。
図７は、同第３の実施の形態の光源ユニット２の細部の説明図である。
同図（ａ）は、左側が発光素子用リードフレーム取付台２Ｓの縦断面図、右側が同取付台２Ｓの背面図である。
同図（ａ）において、２Ｓは発光素子用リードフレーム取付台、４つのｇは発光素子用リード挿通溝、２Ｓｅは同リードフレーム取付台の円形凹部、２Ｓｈは同リードフレーム取付台の貫通孔である。
光源用リードフレーム取付台２Ｓは、絶縁性、遮光性、及び接着性を兼ね備える。
四つの発光素子用リード挿通溝ｇ、ｇ、ｇ、ｇはそれぞれ、極座標表現による４５゜、９０゜、１３５゜、２７０゜の方向に設けられる。
円形凹部２Ｓｅは、発光素子用リードフレーム取付台２Ｓの背面側に設けられている。
【００６５】
又、図７（ｂ）は、発光素子用リードフレーム２Ｌの平面図である。
同図（ｂ）において、２Ｌは発光素子用リードフレーム、四つのＬは発光素子用リード、二つのＴは発光素子接続用端子板、２Ｌｃは発光素子用リードフレーム２Ｌの連結部、２Ｌｈは同リードフレーム２Ｌの貫通孔である。
四つの発光素子用リードＬは、同図（ｂ）では、極座標表現による４５゜、９０゜、１３５゜、２７０゜の方向に設けられる。それらは、円環状の連結部２Ｌｃによって連結されている。（リードＬの長さは、紙面の都合で、他の部分に比べて、相対的に短く描かれている。）
場合によっては、発光素子用リードフレーム２Ｌの２７０゜の方向にあるリードＬを省略し、それに伴って、発光素子用リードフレーム取付台２Ｓの２７０゜の方向のリード挿通溝ｇを省略することが出来る。その場合は、連結部材２Ｌｃの形状を弧状又は直線状とすることが出来る。
【００６６】
第３の実施の形態の光源ユニット２は、凡そ次の工程で組み立てる。
（１）発光素子２１、２１をそれぞれ、発光素子接続用端子板Ｔ、Ｔの上に接続・固定する。
（２）発光素子用リードフレーム２Ｌの背面側に、発光素子用リードフレーム取付台２Ｓの前面側を、接着する。その際、発光素子用リードフレーム２Ｌの貫通孔２Ｌｈと発光素子用リードフレーム取付台２Ｓの貫通孔２ｓｈとを互いに合致させ、同リードフレーム２Ｌの四つの発光素子用リードＬと同リードフレーム取付台２Ｓの四つの発光素子用リード挿通溝ｇとをそれぞれ互いに合致させる。
（３）発光素子用リードフレーム２Ｌの連結部２Ｌｃを切除する。
（４）発光素子用リードフレーム２Ｌの四つのリードＬを折り曲げて、発光素子用リードフレーム取付台２Ｓの四つの発光素子用リード挿通溝ｇにそれぞれ嵌め込む。
組立工程の上記順序は、適宜変更することが出来る。例えば、１と２を入れ替えて、２、１、３、４とすることも出来る。
【００６７】
図８は、同第３の実施の形態の受光ユニット３の細部の説明図である。
同図（ａ）は、左側が受光素子用リードフレーム取付台３Ｓの縦断面図、右側が同取付台３Ｓの前面図である。
同図（ａ）において、３Ｓは受光素子用リードフレーム取付台、３Ｓｅは円形凹部、二つのｇＳは受光素子用リード挿通溝、四つのｇは発光素子用リード挿通溝である。
円形凹部３Ｓｅは、受光素子用リードフレーム取付台３Ｓの前面中央部に設けられる。円形凹部３Ｓｅと受光素子用リード挿通溝ｇｓとは、連通せしめられる。
又、図８（ｂ）は、受光素子用リードフレーム３Ｌの前面図である。
同図（ｂ）において、３Ｌは受光素子用リードフレーム、二つのＬは受光素子用リード、Ｔは受光素子接続用端子板、３Ｌｃは受光素子用リードＬ、Ｌの連結部である。
二つの受光素子用リードＬ、Ｌはそれぞれ、極座標表現による２２５゜、３１５゜の方向に設けられている。（リードＬの長さは、紙面の都合で、他の部分に比べて、相対的に短く描かれている。）
場合によっては、連結部材３Ｌｃの形状を弧状又は直線状とすることが出来る。
【００６８】
第３の実施の形態の受光ユニット３は、凡そ次の工程で組み立てる。
（１）受光素子３１を受光素子接続用端子板Ｔの上に接続・固定する。
（２）受光素子用リードフレーム３Ｌの背面側に、受光素子用リードフレーム取付台３Ｓの前面側を、接着する。その際、受光素子用リードフレーム３Ｌの中心と受光素子用リードフレーム取付台３Ｓの中心とを互いに合致させ、同リードフレーム３Ｌの二つの受光素子用リードＬと、同リードフレーム取付台３Ｓ上の二つの受光素子用リード挿通溝ｇｓとを、それぞれ互いに合致させる。
（３）受光素子用リードフレーム３Ｌの連結部３Ｌｃを切除する。
（４）受光素子用リードフレーム３Ｌの二つのリードＬ、Ｌを折り曲げて、同リードフレーム取付台３Ｓの二つのリード挿通溝ｇｓ、ｇｓに、それぞれ嵌め込む。
組立工程の上記順序は、適宜変更することが出来る。例えば、１と２を入れ替えて、２、１、３、４とすることも出来る。
【００６９】
光学素子等固定手段１１は、鏡筒等固定手段１１Ａと光源ユニット等固定手段１１Ｂとを含有する。
鏡筒等固定手段１１Ａは、全体が略筒状を成し、前部が肉薄部、中間部が肉厚部（凸状部）、後部が再び肉薄部を成し、同前部及び後部は内径が拡大されて拡大内径部と成る。
光源ユニット等固定手段１１Ｂは、全体が略筒状を成し、前端部に環状受部が形成される。
鏡筒等固定手段１１Ａの後部拡大内径部に、光源ユニット等固定手段１１Ｂの大部分が嵌め込まれる。それによって、両者は、直列的に嵌合・接続される。
【００７０】
〔第３の実施の形態の要素間関係の説明〕
第３の実施の形態の各要素間の関係について説明する。
光源ユニット２と受光ユニット３とは、前者の発光素子用リードフレーム取付台２Ｓの後端面に、後者の受光素子用リードフレーム取付台３Ｓの前端面が当接され、且つ、前者の発光素子用リードＬ、Ｌ、Ｌ、Ｌが後者の発光素子用リード挿通溝ｇ、ｇ、ｇ、ｇにそれぞれ嵌め込まれることによって、一体化される。
両者間の一体的関係は、発光素子用リードフレーム取付台２Ｓの後端面と受光素子用リードフレーム取付台３Ｓの前端面との間に接着剤を使用することによって、或は前者の各発光素子用リードＬと後者の各発光素子用リード挿通溝ｇとの間に接着剤を使用することによって、或は、前者の各発光素子用リードＬと後者の各発光素子用リード挿通溝ｇとを締りばめとすることによって、確保される。一体化された光源ユニット２と受光ユニット３とは、筒状の光源ユニット等固定手段１１Ｂの内部に嵌入され、前端部の環状受部によって、位置決めされる。そして、第３の実施の形態のその余の要素及び要素間関係は、第１の実施の形態、又は第２の実施の形態と同様で良い。
【００７１】
現在、商業的に入手可能なＬＥＤの外径寸法は、最小限でも５ｍｍ位である。（この種のＬＥＤは、ＬＥＤ本体に対してステム、ケース及びレンズ等の諸部材が付加されているために、光源全体の外径寸法は、然うした諸部材の外形寸法によって、規定されることとなるからである）。それ故、この種のＬＥＤを用いる限り、ペン形筐体１の半径（直径）を、５ｍｍ（１０ｍｍ）以下にすることは出来ない。
第３の実施の形態においては、発光素子（ＬＥＤ）２１，２２，…は、ステムやケース或はレンズ等を含んではいないから、その外径寸法は３ｍｍよりも遥かに小さい。従って、この実施の形態では、ペン形筐体１の半径を３ｍｍ以下、従って又、その直径を６ｍｍ以下とすることが可能となる。
又、各発光素子（ＬＥＤ）２１，２２，…の光軸を中心線に一層近付けて、同発光素子から発散する照明光の利用効率を一層高めることが可能となる。
更に、発光ユニット２と受光ユニット３とを前記の如く一体化し、然る後、円筒状の光源ユニット等固定手段１１Ｂの内部に嵌め込むこととしたから、組立工程が一層簡単且つ容易となる。
第３の実施の形態の全体的動作は、第１の実施の形態、又は第２の実施の形態と同様である。
【００７２】
〔第４の実施の形態〕
この出願の発明の第４の実施の形態の光学的情報読取装置について説明する。第４の実施の形態においては、透明レンズ４は、鏡筒８の最先端部から突出せず、その内部に位置する。従って、鏡筒８の最先端部は、装置全体の最先端部でもある、ということになる。
一般に、キーボード付携帯用端末機とペン形光学的情報読取装置とを併用する入力システムにおいては、ペン形光学的情報読取装置の最先端部にある透明レンズでキーボードを突（つつ）く様な使われ方をされることが多く、従って透明レンズ又はキーボードを損傷する虞（おそれ）があった。
この実施の形態では、携帯用端末機のキーボードを直接突（つつ）くことになるのは、鏡筒８の最先端部の方であって、透明レンズ４ではないから、同レンズ４が傷つく虞は全く無く成る。
更に、鏡筒８は、透明レンズ４との接合の際のかしめ工程を容易にするため、相対的に硬度の低い材料から構成されるから、キーボード表面を損傷する虞もなくなる。
かかる入力システムにおいては、百尺竿頭一歩を進めて、キーサイズ又はキー間隔を指先サイズよりも小さくし、従って又、キーボードサイズを従来よりも小さくし、延いては、端末機のサイズ小さくすることが可能となる。
第４の実施の形態は、読取距離が大幅に延長されることを前提として、初めて可能になるものである。それ故、読取距離が高々２ｍｍ程度の在り来りのペン形光学的情報読取装置に基づく限り、かかる構成は実現できない。
第４の実施の形態のその余の事項（即ち、その余の要素、要素間関係、並びに全体的動作）は、第１、又は第２、又は第３の実施の形態と同様で良い。
【００７３】
〔第５の実施の形態〕
この出願の発明の第５の実施の形態の光学的情報読取装置について説明する。第５の実施の形態においては、鏡筒８の先端部は、筐体１の開口部１１に挿入されることなく、その手前のテーパの内壁（傾斜壁部）に当接した位置で固定される。
透明レンズ４は、鏡筒８の先端部でなく、筐体１の先端部の小径の開口部１１内に配置され、そこから若干前方に突出せしめられる。
そして、鏡筒８の先端部は、透明レンズ４の直手前に位置することとなる。
この実施の形態では、鏡筒８と透明レンズ４との距離は拡大しない様にしなければならない。そのため、鏡筒８よりも後部の開口部部分は、可能な限り縮小しなければならない。
第５の実施の形態によれば、鏡筒８の組込み作業が容易になる。
第５の実施の形態のその余の事項（即ち、その余の要素、要素間関係、並びに全体的動作）は、第１、又は第２、又は第３、又は第４の実施の形態と同様で良い。
【００７４】
〔第６の実施の形態〕
この出願の発明の第６の実施の形態の光学的情報読取装置について説明する。第６の実施の形態においては、第５の実施の形態と同じく、鏡筒８の先端部は、筐体１の開口部１１に挿入されることなく、その手前のテーパの内壁（傾斜壁部）に当接した位置で固定され、透明レンズ４は、鏡筒８の先端部ではなく、筐体１の先端部の小径の開口部１１内に配置される。
しかし、透明レンズ４は、筐体１の最先端面から突出はしない。
従って、筐体１の最先端部は、装置全体の最先端部でもある、ということになる。
第６の実施の形態は、ぞんざいな使い方をされたとしても、透明レンズやキーボードを損傷する虞（おそれ）はない。又、鏡筒８の組込み作業が容易になる。第６の実施の形態のその余の事項（即ち、その余の要素、要素間関係、並びに全体的動作）は、第１乃至第５の実施の形態の何れとも同様で良い。
【００７５】
〔第７の実施の形態〕
この出願の発明の第７の実施の形態の光学的情報読取装置について説明する。第７の実施の形態においては、コリメータレンズユニット（５）は、比較的大径の単一のコリメータレンズから成り、該コリメータレンズは中心線に即して貫通孔を有する。
第７の実施の形態のその余の事項（即ち、その余の要素、要素間関係、並びに全体的動作）は、第１乃至第６の実施の形態の何れとも同様で良い。
【００７６】
〔第８の実施の形態〕
この出願の発明の第８の実施の形態の光学的情報読取装置について説明する。
図１０は、同第８の実施の形態の信号処理回路の説明図である。
図１０において、右方に見える２は照明用発光ユニット、同２１及び２２は照明用発光素子（例えばＬＥＤ）、左方に見える３１は受光素子（例えばＰＤ）、９１は対数増幅回路、９２はリニア増幅回路、９３は差動増幅回路、９４はスライス信号発生回路、９５は比較回路である。
比較回路９５の後段には、演算回路その他が接続される。
対数増幅回路９１は、対数素子Ｄ１と、結合コンデンサＣ３と、ディジタル素子ＩＣ１と、帰還抵抗Ｒ３とから成る。対数素子Ｄ１は、小振幅動作時に対数特性を発揮する半導体ダイオード素子から成る。
受光素子３１に光が入射すると、明電流が発生する。この電流は、電源（３〜６Ｖ）から、ダイオードＤ５、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、受光素子３１、及び対数素子Ｄ１を経て、接地ＧＮＤに流れる。
対数素子Ｄ１に明電流が流れると、その陽極に正の電位が発生する。この電位は、結合コンデンサＣ３を介して、ディジタル素子ＩＣ１の入力端子に印加される。
【００７７】
この実施の形態では、ＦＥＴ１段のディジタル素子ＩＣ１として、例えば、図１１（ａ）の２入力・正論理・ＮＡＮＤゲートの両入力端子‘ＩＮ  Ａ’と‘ＩＮ  Ｂ’とを互いに接続して単一の入力端子としたもの、或は図１１（ｂ）の１段インバータ、等々を用いることが出来る。結合コンデンサＣ３の大きさは、例えば０．１マイクロファラドの程度、帰還抵抗Ｒ３の大きさは、例えば１０ＭΩの程度とすることが出来る。
対数増幅回路９１の増幅圧縮特性は、例えば次式によって与えられる。
ｙ＝ｋｌｏｇ（ｘ＋１）
ここに、ｘは対数増幅回路９１の入力、ｋは定数、ｙはその出力である（特開平７−２４０８４０号公報参照）。
上式によれば、所定値ｘｃよりも小さな入力信号は、増幅（伸長）され、所定値ｘｃよりも大きな入力信号は、圧縮されることが解る。
【００７８】
リニア増幅回路９２は、結合抵抗Ｒ４と、結合コンデンサＣ５と、ＦＥＴ１段のディジタル素子ＩＣ２と、帰還抵抗Ｒ５とから成る。
この実施の形態では、ＦＥＴＩ段のディジタル素子ＩＣ２として、同じく、図１１（ａ）の２入力・正論理・ＮＡＮＤゲートの両入力端子‘ＩＮ  Ａ’と‘ＩＮ  Ｂ’とを互いに接続して単一の入力端子としたもの、或は図１１（ｂ）の１段インバータ、等々とすることが出来る。そして、結合抵抗Ｒ４の大きさは、例えば３００ＫΩの程度、結合コンデンサＣ５の大きさは、例えば１マイクロファラドの程度とすることが出来る。
【００７９】
差動増幅回路９３は、半導体整流ダイオードＤ１と、ピークホールド回路ｐｈ（Ｃ７，Ｒ６，Ｒ７）と、演算増幅回路ＩＣ３と、帰還抵抗Ｒ８とから成る。この実施の形態では、ピークホールドコンデンサＣ７の大きさは１マイクロファラドの程度、並列抵抗Ｒ６の大きさは１０ＭΩの程度、直列抵抗Ｒ７の大きさは１ＭΩの程度、帰還抵抗Ｒ８は１０ＭΩの程度とすることが出来る。
ピークホールド回路ｐｈは、リニア増幅器９２の出力電圧を順方向に整流して成る正極性のピーク電圧を、高いレベルでホールドする。この電圧は、演算増幅回路ＩＣ３の一端子に印加される。
演算増幅回路ＩＣ３は、リニア増幅器９２から＋端子に印加された電圧とピークホールド回路ｐｈから−端子に印加された電圧との差の電圧を増幅して、出力する。
かくして、演算増幅回路ＩＣ３の出力電圧から直流成分がカットされる。
【００８０】
スライス信号発生回路９４は、逆並列に接続されたダイオード対Ｄ３と、ピークホールド回路（Ｃ８、Ｒ１１、１０）とから成る。
ピークホールドコンデンサＣ８の端子電圧（充放電電圧）は、充電時には、差動増幅回路９３の出力電圧よりも、ダイオード対Ｄ３の順方向立上がり電圧値（以下「ＶＦ」という。）だけ低く、放電時には、逆にＶＦだけ高くなる。
ピークホールドコンデンサＣ８の端子電圧は、比較回路ＩＣ４の＋端子に印加される。
比較回路ＩＣ４の出力は、−端子の入力電圧が＋端子の入力電圧よりも大となる時、即ち白バーを走査した時、低レベル（論理Ｏ）となり、＋端子の入力電圧が−端子の入力電圧よりも大となる時、即ち黒バーを走査した時、高レベル（論理１）となる。
第８の実施の形態によれば、信号処理回路中の対数増幅回路９１及びリニア増幅回路９２をＦＥＴ１段のディジタル素子で構成したから、省電流化、電圧フリー化、オートゲイン化、電池の長寿命化、回路の小形軽量化が達成された。
第８の実施の形態のその余の事項（即ち、その余の要素、要素間関係、並びに全体的動作）は、第１乃至第７の実施の形態の何れとも同様で良い。
【００８１】
【発明の効果】
この出願の発明は、以上のように構成したから、下記の通り、顕著な効果を奏することが出来る。
（ａ）高分解能（高解像度）と大読取深度とを、同時に（両立的に）達成することが出来る。
（ｂ）従って、装置の最先端部をラベルの表面から浮上させた状態において走査しても、光学的情報を読取ることが出来るし、装置の最先端部をラベルの表面に当接した状態において走査しても、同様に光学的情報を読取ることが出来る。
（ｃ）装置の最先端部をラベルの表面から浮上させた状態においては、ラベルの表面に照射した光スポットを常時目視することが出来る。
従って、走査位置を連続的に視認することが出来るので、手動走査が容易になる。
（ｄ）ラベル面を力任せに擦ったり、濡（ぬ）れた状態で走査したりして、同面を損傷させたり、汚したりする心配がなく、又、装置自身の最先端部（例えば透明レンズ）を汚したりする虞（おそれ）がない。
【００８２】
（ｅ）ペン形筐体の外径を６ｍｍ以下とすることが出来る。
そのため、従来のペン形光学的情報読取装置よりも重量が約２０分の１以下、容積が約１５分の１以下とすることが出来る。
本出願人の先の発明の装置と比べても、重量が２分の１以下、容積が３分の１以下とすることが出来る。
従って、一段と携帯性に優れた装置とすることが出来る。
（ｆ）筐体内に電池を内蔵させ、コードレスとしたときは、更に一段と携帯性に優れた装置とすることが出来る。例えば、装置に紐を付けて首や腰にぶら下げたり、胸ポケットに納めたりすることが出来る。
その上、装置の取扱が非常に簡単かつ容易となる。従って、持久力に優れぬ販売員でも、疲労したり、痛みを感じたりすることがなくなる。
【００８３】
（ｇ）発光ユニットからの発散光を有効に利用し、電力の消費を節約することが出来る。従って、電池の寿命を延引することが出来る。
（ｈ）最大読取距離（最大浮上距離）及び最大読取深度を６ｍｍ以上とすることが出来る。別言すれば、透明レンズが被読取部材に当接した状態においても、被読取部材から６ｍｍも浮上した状態においても、被読取部材の光学的情報を読み取ることが出来る、ということである。
（ｉ）最大読取距離が大幅に延長したから、厚手の透明カバーや、ガラス越しに、内部のバーコードシンボルを読み取ることが出来る。
（ｊ）透明レンズを、装置の最先端面よりも後方に配置した場合は、同最先端面でキーボードを突（つつ）いても、透明レンズやキーボードを傷付ける虞が全くなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この出願の発明の光学的情報読取装置の第１の実施の形態の縦断面図である。
【図２】同第１の実施の形態のＡ部の拡大断面図である。
【図３】この出願の発明の光学的情報読取装置の第２の実施の形態の縦断面図である。
【図４】光導波路の導光特性を示す図である。
【図５】コリメータレンズユニットの平面図である。
【図６】この出願の発明の光学的情報読取装置の第３の実施の形態の要部の縦断面図である。
【図７】同第３の実施の形態の発光ユニットの細部の説明図である。
【図８】同第３の実施の形態の受光ユニットの細部の説明図である。
【図９】直列複円錐鏡８Ｍにおける光の反射特性の説明図である。
【図１０】第８の実施の形態の信号処理回路の説明図である。
【図１１】同信号処理回路に用いるディジタル素子の内部構成を示す図である。
【図１２】従来のペン形光学的情報読取装置の説明図である。
【図１３】この出願人の先の出願に係るペン形光学的情報読取装置の説明図である。
【符号の説明】
１  ペン形筐体
１１  ペン形筐体の開口部
２  光源ユニット（又は発光素子）
２１  照明用発光素子（ＬＥＤ）
２２  照明用発光素子（ＬＥＤ）
２Ｄ  発光素子取付台
２Ｌ  発光素子用リードフレーム
２Ｌｃ  発光素子用リードフレーム連結部
２Ｌｈ  発光素子用リードフレームの貫通孔
２Ｓ  発光素子用リードフレーム取付台
２Ｓｅ  発光素子用リードフレーム取付台の円形凹部
２Ｓｈ  発光素子用リードフレーム取付台の貫通孔
３  受光ユニット（又は受光素子）
３１  受光素子（ＰＤ）
３Ｄ  受光素子取付台
３Ｌ  受光素子用リードフレーム
３Ｌｃ  受光素子用リードフレームの連結部
３Ｓ  受光素子用リードフレーム取付台
３Ｓｅ  受光素子用リードフレーム取付台の円形凹部
４  透明レンズ（又は透明球体）
５  コリメータレンズユニット
５１  素コリメータレンズ
５２  素コリメータレンズ
５ｈ  コリメータレンズユニット貫通孔
６  受光用光導波路
６ｏ  套管
７  収束レンズ兼保持部材
８  鏡筒
８Ｓ  円筒面
８Ｍ  直列複円錐鏡
８Ｍ１  第１の円錐鏡
８Ｍ２  第２の円錐鐘
９  信号処理・演算回路
１０  電池
１０Ｓ  電池収納部
１１  光学素子等固定手段
１１Ａ  鏡筒等固定手段
１１Ｂ  光源ユニット等固定手段
１２  コード（又はケブラー線）
１３  ゴムブッシュ
１４  押え金具
１５  テール金具
１６  蓋体
９１  第一の対数増幅回路
９２  リニア増幅回路
９３差動増幅回路
９４  スライス信号発生回路
９５  比較回路
Ｄ  無反射区間
Ｌ  被読取部材（ラベル）
ｇ  発光素子用リード挿通溝
ｇＳ  受光素子用リード挿通溝
【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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