首页 / 专利库 / 光学 / 光学限幅器 / Peripheral light detector and laser lighting controller for bar code reader using the detector

Peripheral light detector and laser lighting controller for bar code reader using the detector

阅读:346发布:2020-07-04

专利汇可以提供Peripheral light detector and laser lighting controller for bar code reader using the detector专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PURPOSE:To eliminate an explanation of an operation while accurately obtaining a signal of the effect that there are changes of a detected peripheral light in predetermined value and predetermined time or more and to reduce its cost by detecting a light of a periphery where an apparatus is disposed and outputting the signal when the detected peripheral light is changed in the predetermined value and predetermined time or more. CONSTITUTION:Photodetecting means 3 of peripheral light detecting means 1 detects a light of a periphery where an apparatus is disposed, and converts it to an electric signal in which directivity 10 is imparted to its photodetecting sensitivity. This signal is amplified by an amplifier 4 while controlling its amplification factor based on optical information of the periphery by a controller 9. The amplified signal is integrated by integrating means 5 of deciding means 2 in terms of a predetermined time constant, and lower limiter means 8 invalidates a light change detection in which a peripheral light level is a predetermined value or less. Comparison reference information is generated from the integrated signal by a generator 6, and compared with an output of the means 5 by a comparator 7. Thus, when the detected peripheral light is varied in a predetermined time or more, forcible output means 11 forcibly outputs a signal equivalent to the signal of the effect.,下面是Peripheral light detector and laser lighting controller for bar code reader using the detector专利的具体信息内容。

【特許請求の範囲】
  • 【請求項1】 装置が配置される周囲の光を検出する周囲光検出手段(1)と、 該周囲光検出手段(1)で検出された周囲光に所定値且つ所定時間以上の変化があった場合にその旨の信号を出力する判定手段(2)とをそなえて構成されたことを特徴とする、周囲光検出装置。
  • 【請求項2】 該周囲光検出手段(1)が、装置が配置される周囲の光を検出して該周囲光を電気信号に変換する光検出変換手段(3)と、該光検出変換手段(3)からの電気信号を増幅する増幅手段(4)とをそなえて構成されるとともに、 該判定手段(2)が、該増幅手段(4)からの信号を所定の時定数で積分する積分手段(5)と、該積分手段(5)からの信号より比較基準情報を生成する比較基準情報生成手段(6)と、該積分手段(5)の出力および該比較基準情報生成手段(6)の出力を比較する比較手段(7)とをそなえて構成されたことを特徴とする請求項1記載の周囲光検出装置。
  • 【請求項3】 該積分手段(5)が、検出したい光の変化速度は通過し、装置周囲の光源によるノイズは通過しないローパスフィルタとして構成されたことを特徴とする、請求項2記載の周囲光検出装置。
  • 【請求項4】 該積分手段(5)の出力側に、周囲光レベルが所定値以下のときには光変化検出を無効とする下限リミッタ手段(8)が設けられたことを特徴とする、
    請求項2記載の周囲光検出装置。
  • 【請求項5】 装置が配置される周囲の光情報に基づいて該増幅手段(4)による増幅率を制御する増幅率制御手段(9)が設けられたことを特徴とする、請求項2記載の周囲光検出装置。
  • 【請求項6】 該光検出変換手段(3)による光検出感度に指向性を付与する指向性付与手段(10)が該光検出変換手段(3)に付設されていることを特徴とする、
    請求項2記載の周囲光検出装置。
  • 【請求項7】 該指向性付与手段(10)が該光検出変換手段(3)の前方に設けられるスリット部材であることを特徴とする、請求項6記載の周囲光検出装置。
  • 【請求項8】 該指向性付与手段(10)が該光検出変換手段(3)の前方に設けられるレンズであることを特徴とする、請求項6記載の周囲光検出装置。
  • 【請求項9】 該周囲光検出手段(1)で検出された周囲光に所定時間以上の変化があった場合の旨の信号と等価な信号を強制的に出力させる強制出力手段(11)が該判定手段(2)の出力側に設けられたことを特徴とする請求項1記載の周囲光検出装置。
  • 【請求項10】 該強制出力手段(11)がマニュアルスイッチ手段(12)をオン操作すると該周囲光検出手段(1)で検出された周囲光に所定時間以上の変化があった場合の旨の信号と等価な信号を強制的に出力させる手段として構成されたことを特徴とする請求項9記載の周囲光検出装置。
  • 【請求項11】 該比較基準情報生成手段(6)が、該積分手段(5)からの信号の平均レベルを演算する平均レベル演算手段(13)と、該平均レベル演算手段(1
    3)の出力を所定割合で比例按分して出力する出力按分手段(14)とをそなえて構成されたことを特徴とする請求項2記載の周囲光検出装置。
  • 【請求項12】 該周囲光検出手段(1)が、装置が配置される周囲の光を検出して該周囲光を電気信号に変換する光検出変換手段(3)と、該光検出変換手段(3)
    からの電気信号を増幅する増幅手段(4)とをそなえて構成されるとともに、 該判定手段(2)が、該増幅手段(4)からの信号より比較基準情報を生成する比較基準情報生成手段(6)
    と、該増幅手段(4)の出力および該比較基準情報生成手段(6)の出力を比較する比較手段(7)と、該比較手段(7)の出力が検出したい光の変化以下である場合に該出力を無効にする装置周囲ノイズ排除手段(15)
    とをそなえて構成されたことを特徴とする請求項1記載の周囲光検出装置。
  • 【請求項13】 該判定手段(2)の入力側に、周囲光レベルが所定値以下のときには光変化検出を無効とする下限リミッタ手段(8)が設けられたことを特徴とする、請求項12記載の周囲光検出装置。
  • 【請求項14】 装置が配置される周囲の光情報に基づいて該増幅手段(4)による増幅率を制御する増幅率制御手段(9)が設けられたことを特徴とする、請求項1
    2記載の周囲光検出装置。
  • 【請求項15】 該光検出変換手段(3)による光検出感度に指向性を付与する指向性付与手段(10)が該光検出変換手段(3)に付設されていることを特徴とする、請求項12記載の周囲光検出装置。
  • 【請求項16】 該指向性付与手段(10)が該光検出変換手段(3)の前方に設けられるスリット部材であることを特徴とする、請求項15記載の周囲光検出装置。
  • 【請求項17】 該指向性付与手段(10)が該光検出変換手段(3)の前方に設けられるレンズであることを特徴とする、請求項15記載の周囲光検出装置。
  • 【請求項18】 該比較基準情報生成手段(6)が、該増幅手段(4)からの信号の平均レベルを演算する平均レベル演算手段(13)と、該平均レベル演算手段(1
    3)の出力を所定割合で比例按分して出力する出力按分手段(14)とをそなえて構成されたことを特徴とする請求項12記載の周囲光検出装置。
  • 【請求項19】 該装置周囲ノイズ排除手段(15)がシフトレジスタとして構成されたことを特徴とする請求項12記載の周囲光検出装置。
  • 【請求項20】 レーザ(16)からの光を光走査手段(17)を介してバーコード(18)に照射し、該バーコード(18)で反射してきた光を受信手段(19)で受信するバーコードリーダにおいて、 装置が配置される周囲の光を検出する周囲光検出手段(1)と、該周囲光検出手段(1)で検出された周囲光に所定値且つ所定時間以上の変化があった場合にその旨の信号を出力する判定手段(2)とをそなえて構成された周囲光検出装置が設けられるとともに、 該周囲光検出装置(20)の検出結果に応じて該レーザ(16)の点灯状態を制御するレーザ点灯制御手段(2
    1)が設けられたことを特徴とする、周囲光検出装置を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置。
  • 【請求項21】 該周囲光検出手段(1)が、装置が配置される周囲の光を検出して該周囲光を電気信号に変換する光検出変換手段(3)と、該光検出変換手段(3)
    からの電気信号を増幅する増幅手段(4)とをそなえて構成されるとともに、 該判定手段(2)が、該増幅手段(4)からの信号を所定の時定数で積分する積分手段(5)と、該積分手段(5)からの信号より比較基準情報を生成する比較基準情報生成手段(6)と、該積分手段(5)の出力および該比較基準情報生成手段(6)の出力を比較する比較手段(7)とをそなえて構成されたことを特徴とする請求項20記載の周囲光検出装置を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置。
  • 【請求項22】 該積分手段(5)が、検出したい光の変化速度は通過し、装置周囲の光源によるノイズは通過しないローパスフィルタとして構成されたことを特徴とする、請求項21記載の周囲光検出装置を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置。
  • 【請求項23】 該積分手段(5)の出力側に、周囲光レベルが所定値以下のときには光変化検出を無効とする下限リミッタ手段(8)が設けられたことを特徴とする、請求項21記載の周囲光検出装置を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置。
  • 【請求項24】 装置が配置される周囲の光情報に基づいて該増幅手段(4)による増幅率を制御する増幅率制御手段(9)が設けられたことを特徴とする、請求項2
    1記載の周囲光検出装置(20)を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置。
  • 【請求項25】 該光検出変換手段(3)による光検出感度に指向性を付与する指向性付与手段(10)が該光検出変換手段(3)に付設されていることを特徴とする、請求項21記載の周囲光検出装置を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置。
  • 【請求項26】 該指向性付与手段(10)が該光検出変換手段(3)の前方に設けられるスリット部材であることを特徴とする、請求項25記載の周囲光検出装置を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置。
  • 【請求項27】 該指向性付与手段(10)が該光検出変換手段(3)の前方に設けられるレンズであることを特徴とする、請求項25記載の周囲光検出装置(20)
    を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置。
  • 【請求項28】 該周囲光検出手段(1)で検出された周囲光に所定時間以上の変化があった場合の旨の信号と等価な信号を強制的に出力させる強制出力手段(11)
    が該判定手段(2)の出力側に設けられたことを特徴とする請求項20記載の周囲光検出装置を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置。
  • 【請求項29】 該強制出力手段(11)がマニュアルスイッチ手段(12)をオン操作すると該周囲光検出手段(1)で検出された周囲光に所定時間以上の変化があった場合の旨の信号と等価な信号を強制的に出力させる手段として構成されたことを特徴とする請求項28記載の周囲光検出装置を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置。
  • 【請求項30】 該比較基準情報生成手段(6)が、該積分手段(5)からの信号の平均レベルを演算する平均レベル演算手段(13)と、該平均レベル演算手段(1
    3)の出力を所定割合で比例按分して出力する出力按分手段(14)とをそなえて構成されたことを特徴とする請求項21記載の周囲光検出装置を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置。
  • 【請求項31】 該周囲光検出手段(1)が、装置が配置される周囲の光を検出して該周囲光を電気信号に変換する光検出変換手段(3)と、該光検出変換手段(3)
    からの電気信号を増幅する増幅手段(4)とをそなえて構成されるとともに、 該判定手段(2)が、該増幅手段(4)からの信号より比較基準情報を生成する比較基準情報生成手段(6)
    と、該増幅手段(4)の出力および該比較基準情報生成手段(6)の出力を比較する比較手段(7)と、該比較手段(7)の出力が検出したい光の変化以下である場合に該出力を無効にする装置周囲ノイズ排除手段(15)
    とをそなえて構成されたことを特徴とする請求項20記載の周囲光検出装置を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置。
  • 【請求項32】 該判定手段(2)の入力側に、周囲光レベルが所定値以下のときには光変化検出を無効とする下限リミッタ手段(8)が設けられたことを特徴とする、請求項31記載の周囲光検出装置を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置。
  • 【請求項33】 装置が配置される周囲の光情報に基づいて該増幅手段(4)による増幅率を制御する増幅率制御手段(9)が設けられたことを特徴とする、請求項3
    1記載の周囲光検出装置。
  • 【請求項34】 該光検出変換手段(3)による光検出感度に指向性を付与する指向性付与手段(10)が該光検出変換手段(3)に付設されていることを特徴とする、請求項31記載の周囲光検出装置。
  • 【請求項35】 該指向性付与手段(10)が該光検出変換手段(3)の前方に設けられるスリット部材であることを特徴とする、請求項34記載の周囲光検出装置。
  • 【請求項36】 該指向性付与手段(10)が該光検出変換手段(3)の前方に設けられるレンズであることを特徴とする、請求項34記載の周囲光検出装置。
  • 【請求項37】 該比較基準情報生成手段(6)が、該増幅手段(4)からの信号の平均レベルを演算する平均レベル演算手段(13)と、該平均レベル演算手段(1
    3)の出力を所定割合で比例按分して出力する出力按分手段(14)とをそなえて構成されたことを特徴とする請求項31記載の周囲光検出装置。
  • 【請求項38】 該装置周囲ノイズ排除手段(15)がシフトレジスタとして構成されたことを特徴とする請求項31記載の周囲光検出装置。
  • 【請求項39】 該受信手段(19)と該周囲光検出手段(1)とが共用されていることを特徴とする請求項2
    0記載の周囲光検出装置を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置。
  • 【請求項40】 該受信手段(19)と該周囲光検出手段(1)とが共用されているものにおいて、所定時間読み取り操作がない場合は該レーザ(16)の停止中においても該光走査手段(17)を動作させた状態にしておく手段が設けられたことを特徴とする請求項39記載の周囲光検出装置を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】

    【0001】(目次) 産業上の利用分野 従来の技術(図20) 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(図1〜図3) 作用(図1〜図3) 実施例 ・第1実施例の説明(図4〜図16) ・第2実施例の説明(図17〜図19) 発明の効果

    【0002】

    【産業上の利用分野】本発明は、周囲光検出装置およびこの同周囲光検出装置を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置に関する。

    【0003】

    【従来の技術】図20は一般的なバーコード読取装置(バーコードリーダ)の構成を示すブロック図であり、
    この図20において、31は物品等の表面に印刷されたバーコードで、このバーコード31は、通常、複数の黒色のバー(以下、黒バーという)および白色のバー(以下、白バーという)を交互に配置してなるもので、各黒バーおよび各白バーの幅に基づいて所定のデータを表すものである。

    【0004】32はバーコード31に対してレーザビームL2を照射するとともにバーコード31から反射されてきたレーザビームL2の反射光R1を受光する光学系であり、この光学系32は、レーザ発光部33,走査機構34および光電変換部35から構成されている。 ここで、レーザ発光部33は、レーザビームL1を発光する半導体レーザを有して構成されるものである。

    【0005】また、走査機構34は、例えばモータにより回転駆動されるポリゴンミラーから構成されるもので、レーザ発光部33からのレーザビームL1を反射することにより、このレーザビームL1を、レーザビームL2としてバーコード31をなす複数の黒バーおよび白バーへ向けて照射し、バーコード31の黒バー,白バーと交差する方向に一定の速度で移動・走査させる機能を有している。

    【0006】この走査機構34は、バーコード31からのレーザビームL2の反射光R1を反射することにより、レーザビームL2の走査に伴って移動する反射光R
    1を反射光R2として光電変換部35へ入射させる機能も有している。 さらに、光電変換部35は、例えばフォトダイオード等の光電変換素子を有して構成されるもので、走査機構34を介して受光した反射光R2(光入信号)をその光量に応じた電気信号(アナログ値)に変換して出力するものである。

    【0007】36は光電変換部35からの電気信号をディジタル化するA/D変換部(二値化装置)で、このA
    /D変換部36は、光電変換部35からの電気信号をディジタル化することにより、バーコード31をなす各黒バーの部分に対応する黒レベル信号と、バーコード31
    をなす各白バーの部分に対応する白レベル信号との二値化信号に変換するものである。 この二値化信号としては、通常、各白バーの部分からの反射光R2の光量の方が各黒バー部分からの反射光R2の光量よりも大きくなるため、白レベル信号をHighレベルとし黒レベル信号をLowレベルとした信号が得られる。

    【0008】37はクロックジェネレータ38からのクロック信号をカウントするバー幅カウンタで、このバー幅カウンタ37は、A/D変換部36からの二値化信号の黒レベル信号部分および白レベル信号部分の時間幅、
    即ち実際のバーコード31の各黒バーおよび各白バーの幅に対応する値をクロック信号のカウント値として出力するものである。

    【0009】さらに、39はバー幅カウンタ37からのバー幅カウント値を格納するメモリ、40はCPUで、
    このCPU40は、メモリ39に格納されたバー幅カウント値(各黒バーおよび各白バーの幅に対応する値)に基づいて、バーコード31のもつ所定データを抽出・復調するためのものである。 このような構成により、レーザ発光部33から発光されたレーザビームL1は、走査機構34によって、レーザビームL2としてバーコード31の黒バーおよび白バーへ向けて照射され、バーコード31の黒バー,白バーと交差する方向に一定の速度で移動・走査される。

    【0010】走査機構34から射出されたレーザビームL2は、バーコード31の部分で散乱・反射され反射光R1として走査機構34に再入射する。 反射光R1は、
    レーザビームL2の走査移動に伴って反射が変化して移動するが、走査機構34を構成するポリゴンミラーにて反射されることにより、反射光R2として所定位置に配置された光電変換部35の光電変換素子へ入射する。

    【0011】この光電変換部35により反射光R2はその光量に応じた電気信号に変換され、その電気信号は、
    A/D変換部36によりディジタル化され、バーコード31の各黒バーの部分に対応する黒レベル信号と、バーコード31の各白バーの部分に対応する白レベル信号とを有する二値化信号に変換される。 A/D変換部36において二値化信号としてのディジタル信号を得ると、バー幅カウンタ37にてクロックジェネレータ38からのクロック信号をカウントすることにより、A/D変換部36からの二値化信号の黒レベル信号部分および白レベル信号部分の時間幅(実際のバーコード31の各黒バーおよび各白バーの幅に対応する値)がクロック信号のカウント値として計測され、そのカウント値を、メモリ3
    9に一旦格納する。 そして、CPU40において、メモリ39に格納されたバー幅カウント値に対して所定の復調処理を施すことにより、バーコード31のもつ所定データが抽出・復調される。

    【0012】これにより、従来のバーコードリーダにおける二値化装置においては、積分によって高い周波数成分のノイズを減衰させて、バー幅の検出精度を向上させている。 なお、上記のレーザ発光部33における半導体レーザは、従来から用いられているHe−Neガスレーザと比較して小型、低消費電力であるが、寿命が短いという課題がある。

    【0013】このため、上記半導体レーザについて、バーコードリーダに適用する上での実運用上の寿命を延ばすために、さまざまなものが提案されている。 たとえば、一定期間の読み取りが行なわれないとレーザを消灯し、再読み取り時には、何らかに手段によって再起動させるものが提案されており、この手段には、オペレータのボタンスイッチの操作により起動/停止を制御するものや、LEDを発光してその反射光の有無により、オペレータからのバーコード情報を検出し、この検出情報に基づき起動/停止を制御する方法等が考えられていた。

    【0014】

    【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記のような、例えば押しボタンスイッチ方式では、オペレータにバーコードリーダの動作説明と操作の説明や教育が必要となり、操作性の向上やシステムの自動化という観点で課題がある。 また、LEDの反射光を用いた反射式センサで方式は、LEDの実装位置に制約が多く、また、LEDの寿命を考慮に入れるとコストが高くなるという課題がある。

    【0015】本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、特別な操作の説明の必要が無く、装置の設計が容易であって低コストで実現できる、周囲光検出装置および同周囲光検出装置を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置を提供することを目的とする。

    【0016】

    【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理ブロック図で、この図1において、1は周囲光検出手段であり、この周囲光検出手段1は、装置が配置される周囲の光を検出するものである。 2は判定手段であり、この判定手段2は、周囲光検出手段1で検出された周囲光に所定値且つ所定時間以上の変化があった場合にその旨の信号を出力するものである(請求項1)。

    【0017】また、周囲光検出手段1は、光検出変換手段3及び増幅手段4をそなえている。 ここで、光検出変更手段3は、装置が配置される周囲の光を検出して周囲光を電気信号に変換するものであって、増幅手段4は光検出変換手段3からの電気信号を増幅するものである。
    また、判定手段2は、増幅手段4からの信号を所定の時定数で積分する積分手段5と、積分手段5からの信号より比較基準情報を生成する比較基準情報生成手段6と、
    積分手段5の出力および比較基準情報生成手段6の出力を比較する比較手段7とをそなえて構成されている(請求項2)。

    【0018】ここで、積分手段5は、検出したい光の変化速度は通過し、装置周囲の光源によるノイズは通過しないローパスフィルタとして構成されている(請求項3)。 さらに、積分手段5の出力側には、周囲光レベルが所定値以下のときには光変化検出を無効とする下限リミッタ手段8が設けられている(請求項4)。 また、装置が配置される周囲の光情報に基づいて増幅手段4による増幅率を制御する増幅率制御手段9が設けられている(請求項5)。

    【0019】さらに、光検出変換手段3による光検出感度に指向性を付与する指向性付与手段10が光検出変換手段3に付設されている(請求項6)。 また、指向性付与手段10が光検出変換手段3の前方に設けられるスリット部材により構成されることができる(請求項7)。
    さらに、指向性付与手段10が光検出変換手段3の前方に設けられるレンズにより構成されることもできる(請求項8)。

    【0020】また、周囲光検出手段1で検出された周囲光に所定時間以上の変化があった場合の旨の信号と等価な信号を強制的に出力させる強制出力手段11が判定手段2の出力側に設けられることもできる(請求項9)。
    さらに、強制出力手段11がマニュアルスイッチ手段1
    2をオン操作すると周囲光検出手段1で検出された周囲光に所定時間以上の変化があった場合の旨の信号と等価な信号を強制的に出力させる手段として構成されることができる(請求項10)。

    【0021】また、比較基準情報生成手段6が、積分手段5からの信号の平均レベルを演算する平均レベル演算手段13と、平均レベル演算手段13の出力を所定割合で比例按分して出力する出力按分手段14とをそなえて構成されている(請求項11)。 また、図2は本発明の原理ブロック図であり、この図2において、1bは周囲光検出手段であり、この周囲光検出手段1bは装置が配置される周囲の光を検出するものであって、図1の周囲光検出手段1におけるものと同様の光検出変換手段3と増幅手段4とをそなえている。

    【0022】すなわち、光検出変換手段3は装置が配置される周囲の光を検出して周囲光を電気信号に変換するものであり、増幅手段4は光検出変換手段3からの電気信号を増幅するものである。 また、2bは判定手段であり、この判定手段2bは、周囲光検出手段1bで検出された周囲光に所定値且つ所定時間以上の変化があった場合にその旨の信号を出力するものであって、比較基準情報生成手段6と比較手段7と装置周囲ノイズ排除手段1
    5とをそなえている。

    【0023】ここで、比較基準情報生成手段6は増幅手段4からの信号より比較基準情報を生成するものであり、比較手段7は増幅手段4の出力および比較基準情報生成手段6の出力を比較するものであり、装置周囲ノイズ排除手段15は比較手段7の出力が検出したい光の変化以下である場合に出力を無効にするものである(請求項12)。

    【0024】また、8は下限リミッタ手段であり、この下限リミッタ手段8は、判定手段2の入力側に設けられ、周囲光レベルが所定値以下のときには光変化検出を無効とするようになっている(請求項13)。 さらに、
    9は増幅率制御手段であり、この増幅率制御手段9は、
    装置が配置される周囲の光情報に基づいて増幅手段4による増幅率を制御するようになっている(請求項1
    4)。

    【0025】また、10は指向性付与手段であり、この指向性付与手段10は、光検出変換手段3に付設されて、光検出変換手段3による光検出感度に指向性を付与するようになっている(請求項15)。 さらに、指向性付与手段10は、光検出変換手段3の前方に設けられるスリット部材で構成されてもよい(請求項16)。

    【0026】また、指向性付与手段10は、光検出変換手段3の前方に設けられるレンズで構成されてもよい(請求項17)。 さらに、比較基準情報生成手段6は、
    増幅手段4からの信号の平均レベルを演算する平均レベル演算手段13と、平均レベル演算手段13の出力を所定割合で比例按分して出力する出力按分手段14とをそなえて構成されている(請求項18)。

    【0027】また、装置周囲ノイズ排除手段15がシフトレジスタとして構成されてもよい(請求項19)。 また、図3は本発明の原理ブロック図であり、この図3において、20は周囲光検出装置であり、この周囲光検出装置20は、周囲光検出手段1と判定手段2とをそなえて構成されている。

    【0028】なお、この図3において、レーザ16からの光を光走査手段17を介してバーコード18に照射し、バーコード18で反射してきた光を受信手段19で受信するようになっている。 ここで、周囲光検出手段1
    は装置が配置される周囲の光を検出するものであり、判定手段2は周囲光検出手段1で検出された周囲光に所定値且つ所定時間以上の変化があった場合にその旨の信号を出力するものである。

    【0029】さらに、21はレーザ点灯制御手段であり、このレーザ点灯制御手段21は、周囲光検出装置2
    0の検出結果に応じてレーザ16の点灯状態を制御するものである(請求項20)。 また、周囲光検出手段1
    は、前述の図1における周囲光検出手段1と同様に、装置が配置される周囲の光を検出して周囲光を電気信号に変換する光検出変換手段3と、光検出変換手段3からの電気信号を増幅する増幅手段4とをそなえて構成されることができる。

    【0030】さらに、判定手段2は、前述の図1における判定手段2と同様に、増幅手段4からの信号を所定の時定数で積分する積分手段5と、積分手段5からの信号より比較基準情報を生成する比較基準情報生成手段6
    と、積分手段5の出力および比較基準情報生成手段6の出力を比較する比較手段7とをそなえて構成されることができる(請求項21)。

    【0031】また、積分手段5についても前述の図1におけるものと同様に、検出したい光の変化速度は通過し、装置周囲の光源によるノイズは通過しないローパスフィルタとして構成されることができる(請求項2
    2)。 さらに、8は下限リミッタ手段であり、この下限リミッタ手段8についても前述の図1におけるものと同様に、積分手段5の出力側に設けられ、周囲光レベルが所定値以下のときには光変化検出を無効とするようになっている(請求項23)。

    【0032】また、9は増幅率制御手段であり、この増幅率制御手段9についても前述の図1におけるものと同様に、装置が配置される周囲の光情報に基づいて増幅手段4による増幅率を制御するようになっている(請求項24)。 さらに、10は指向性付与手段であり、この指向性付与手段10についても前述の図1におけるものと同様に、光検出変換手段3に付設されて、光検出変換手段3による光検出感度に指向性を付与するようになっている(請求項25)。

    【0033】また、指向性付与手段10は、前述の図1
    におけるものと同様に、光検出変換手段3の前方に設けられるスリット部材により構成されてもよい(請求項2
    6)。 さらに、指向性付与手段10が、前述の図1におけるものと同様に、光検出変換手段3の前方に設けられるレンズにより構成されてもよい(請求項27)。

    【0034】また、11は強制出力手段であり、この強制出力手段11についても前述の図1におけるものと同様に、判定手段2の出力側に設けられ、周囲光検出手段1で検出された周囲光に所定時間以上の変化があった場合の旨の信号と等価な信号を強制的に出力させるようになっている(請求項28)。 さらに、強制出力手段11
    がマニュアルスイッチ手段12をオン操作すると周囲光検出手段1で検出された周囲光に所定時間以上の変化があった場合の旨の信号と等価な信号を強制的に出力させる手段として構成されてもよい(請求項29)。

    【0035】また、比較基準情報生成手段6は、前述の図1におけるものと同様に、積分手段5からの信号の平均レベルを演算する平均レベル演算手段13と、平均レベル演算手段13の出力を所定割合で比例按分して出力する出力按分手段14とをそなえて構成されている(請求項30)。 さらに、前述の図2におけるものと同様に、周囲光検出手段1が、装置が配置される周囲の光を検出して周囲光を電気信号に変換する光検出変換手段3
    と、光検出変換手段3からの電気信号を増幅する増幅手段4とをそなえて構成されるとともに、判定手段2が、
    増幅手段4からの信号より比較基準情報を生成する比較基準情報生成手段6と、増幅手段4の出力および比較基準情報生成手段6の出力を比較する比較手段7と、比較手段7の出力が検出したい光の変化以下である場合に出力を無効にする装置周囲ノイズ排除手段15とをそなえて構成されてもよい(請求項31)。

    【0036】また、前述の図2における下限リミッタ手段8と同様に、判定手段2の入力側に、周囲光レベルが所定値以下のときには光変化検出を無効とする下限リミッタ手段8が設けられてもよい(請求項32)。 さらに、前述の図2における増幅率制御手段9と同様に、装置が配置される周囲の光情報に基づいて増幅手段4による増幅率を制御する増幅率制御手段9を設けてもよい(請求項33)。

    【0037】また、前述の図2における指向性付与手段10と同様に、光検出変換手段3による光検出感度に指向性を付与する指向性付与手段10が光検出変換手段3
    に付設されてもよい(請求項34)。 さらに、前述の図2における指向性付与手段10と同様に、指向性付与手段10が光検出変換手段3の前方に設けられるスリット部材により構成されてもよい(請求項35)。

    【0038】また、前述の図2における指向性付与手段10と同様に、指向性付与手段10が光検出変換手段3
    の前方に設けられるレンズにより構成されてもよい(請求項36)。 さらに、前述の図2における比較基準情報生成手段6と同様に、比較基準情報生成手段6が、増幅手段4からの信号の平均レベルを演算する平均レベル演算手段13と、平均レベル演算手段13の出力を所定割合で比例按分して出力する出力按分手段14とをそなえて構成されてもよい(請求項37)。

    【0039】また、前述の図2における装置周囲ノイズ排除手段15と同様に、装置周囲ノイズ排除手段15がシフトレジスタとして構成されてもよい(請求項3
    8)。 さらに、受信手段19と周囲光検出手段1とが共用されるとよい(請求項39)。 なお、この場合においては、所定時間読み取り操作がない場合はレーザ16の停止中においても光走査手段17を動作させた状態にしておく手段が設けられるとよい(請求項40)。

    【0040】

    【作用】上述の図1における本発明では、周囲光検出手段1が、装置が配置される周囲の光を検出し、判定手段2で、周囲光検出手段1で検出された周囲光に所定値且つ所定時間以上の変化があった場合にその旨の信号を出力する。 詳細には、周囲光検出手段1における光検出変更手段3が、装置が配置される周囲の光を検出して周囲光を電気信号に変換し、増幅手段4が、光検出変換手段3からの電気信号を増幅する。

    【0041】そして、判定手段2における積分手段5
    は、増幅手段4からの信号を所定の時定数で積分し、比較基準情報生成手段6は、積分手段5からの信号より比較基準情報を生成する。 比較手段7では、積分手段5の出力および比較基準情報生成手段6の出力を比較する。
    積分手段5では、検出したい光の変化速度は通過するが、装置周囲の光源によるノイズは通過しない。

    【0042】さらに、下限リミッタ手段8では、周囲光レベルが所定値以下のときには光変化検出を無効とさせている。 また、増幅率制御手段9により、装置が配置される周囲の光情報に基づいて増幅率が制御されている。
    さらに、指向性付与手段10が、光検出変換手段3による光検出感度に指向性を付与している。

    【0043】また、強制出力手段11では、周囲光検出手段1で検出された周囲光に所定時間以上の変化があった場合の旨の信号と等価な信号を強制的に出力させている。 さらに、強制出力手段11がマニュアルスイッチ手段12をオン操作すると周囲光検出手段1で検出された周囲光に所定時間以上の変化があった場合の旨の信号と等価な信号を強制的に出力させることもできる。

    【0044】また、比較基準情報生成手段6における平均レベル演算手段13では、積分手段5からの信号の平均レベルを演算し、出力按分手段14では、平均レベル演算手段13の出力を所定割合で比例按分して出力する。 また、上述の図2における本発明では、周囲光検出手段1は、前述の図1におけるものと同様に動作する。
    また、判定手段2についても、図1のものと同様に、周囲光検出手段1で検出された周囲光に所定値且つ所定時間以上の変化があった場合にその旨の信号を出力するが、その要部においては動作は異なる。

    【0045】すなわち、比較基準情報生成手段6では増幅手段4からの信号より比較基準情報を生成し、比較手段7において、増幅手段4の出力および比較基準情報生成手段6の出力を比較する。 また、装置周囲ノイズ排除手段15は比較手段7の出力が検出したい光の変化以下である場合に出力を無効にする。 また、8は下限リミッタ手段であり、この下限リミッタ手段8は判定手段2の入力側に設けられ、周囲光レベルが所定値以下のときには光変化検出を無効としている。

    【0046】さらに、比較基準情報生成手段6では、平均レベル演算手段13が増幅手段4からの信号の平均レベルを演算し、出力按分手段14が平均レベル演算手段13の出力を所定割合で比例按分して出力する。 また、
    図3に示す本発明では、周囲光検出手段1が、装置が配置される周囲の光を検出し、判定手段2で、周囲光検出手段1で検出された周囲光に所定値且つ所定時間以上の変化があった場合にその旨の信号を出力する。

    【0047】この信号を受けたレーザ点灯制御手段21
    では、レーザ16を点灯するように制御する。 すると、
    レーザ16からの光は光走査手段17を介してバーコード18に照射され、バーコード18で反射された光を受信手段19が受信する。 ここで、周囲光検出手段1及び判定手段2は、前述の図1におけるもの又は図2におけるものと同様に動作する。

    【0048】なお、受信手段19が、周囲光検出手段としての機能を共用してもよく、この場合においては、所定時間読み取り操作がない場合はレーザ16の停止中においても光走査手段17を動作させた状態にしておく。

    【0049】

    【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。 (a)第1実施例の説明 図4は本発明の第1実施例を示すブロック図であって、
    バーコードリーダ30に適用された周囲光検出装置を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置について示すものである。

    【0050】さて、この図4において、61Aは周囲光検出装置であり、この周囲光検出装置は、図5に示すように、バーコードリーダ30に搭載されて、周囲光を検出することにより、このバーコードリーダ30を起動させるためのものであって、後述するように、詳細には図7に示すような構成を有している。 なお、この図5において、33はレーザ発光部であり、34は走査機構(ポリゴンミラー)であり、43は光検出変換手段としてのフォトダイオードである。

    【0051】また、60はレーザ点灯制御部(レーザ点灯制御手段)であり、このレーザ点灯制御部60は、周囲光検出装置61Aからの周囲光検出情報を受けて、後述するレーザ発光部33からのレーザビームL1の点灯状態の制御を行なうようになっている。 ところで、31
    は物品等の表面に印刷されたバーコードで、このバーコード31は、通常、複数の黒バーおよび白バーを交互に配置してなるもので、各黒バーおよび各白バーの幅に基づいて所定のデータを表すものである。

    【0052】32はバーコード31に対してレーザビームL2を照射するとともにバーコード31から反射されてきたレーザビームL2の反射光R1を受光する光学系であり、この光学系32は、レーザ発光部(レーザ)3
    3,走査機構(光走査手段)34および光電変換部(受信手段)35から構成されている。 ここで、レーザ発光部33は、レーザビームL1を発光する半導体レーザを有して構成され、レーザ点灯制御部60によりON/O
    FF制御されるようになっている。

    【0053】また、走査機構34は、例えばモータにより回転駆動されるポリゴンミラーから構成されるもので、レーザ発光部33からのレーザビームL1を反射することにより、このレーザビームL1を、レーザビームL2としてバーコード31をなす複数の黒バーおよび白バーへ向けて照射し、バーコード31の黒バー,白バーと交差する方向に一定の速度で移動・走査させる機能を有している。

    【0054】この走査機構34は、バーコード31からのレーザビームL2の反射光R1を反射することにより、レーザビームL2の走査に伴って移動する反射光R
    1を反射光R2として光電変換部35へ入射させる機能も有している。 さらに、光電変換部35は、例えばフォトダイオード等の光電変換素子を有して構成されるもので、図5及び図6に示すようにバーコードリーダ30に搭載され、走査機構34を介して受光した反射光R2
    (光入力信号)をその光量に応じた電気信号(アナログ値)に変換して出力するものである。

    【0055】36は光電変換部35からの電気信号をディジタル化するA/D変換部(二値化装置)で、このA
    /D変換部36は、光電変換部35からの電気信号をディジタル化することにより、バーコード31をなす各黒バーの部分に対応する黒レベル信号と、バーコード31
    をなす各白バーの部分に対応する白レベル信号との二値化信号に変換するものである。 この二値化信号としては、通常、各白バーの部分からの反射光R2の光量の方が各黒バー部分からの反射光R2の光量よりも大きくなるため、白レベル信号をHighレベルとし黒レベル信号をLowレベルとした信号が得られる。

    【0056】37はクロックジェネレータ38からのクロック信号をカウントするバー幅カウンタで、このバー幅カウンタ37は、A/D変換部36からの二値化信号の黒レベル信号部分および白レベル信号部分の時間幅、
    即ち実際のバーコード31の各黒バーおよび各白バーの幅に対応する値をクロック信号のカウント値として出力するものである。

    【0057】さらに、39はバー幅カウンタ37からのバー幅カウント値を格納するメモリ、40はCPUで、
    このCPU40は、メモリ39に格納されたバー幅カウント値(各黒バーおよび各白バーの幅に対応する値)に基づいて、バーコード31のもつ所定データを抽出・復調するためのものである。 次に、周囲光検出装置61A
    の詳細を説明する。

    【0058】図7は本発明の第1実施例にかかる周囲光検出装置の詳細を示す図であるが、この図7において、
    41は周囲光検出部(周囲光検出手段)であり、この周囲光検出部41は、装置が配置される周囲の光を検出するものであって、フォトダイオード(光検出変換手段)
    43及び増幅部(増幅手段)44をそなえている。 フォトダイオード43は、図5及び図6に示すようにバーコードリーダ30に搭載されて、装置が配置される周囲の光を検出し、これを電気信号に変換するものである。 この図5及び図6に示すように、フォトダイオード43は光電変換部35の近傍に設置されることができる。

    【0059】ところで、このフォトダイオード43の前方には、図6に示すように、指向性付与手段10としてのスリット部材10A〔もしくはレンズ10A(図10
    参照)〕が設けられており、このスリット部材10Aもしくはレンズ10Bにより、フォトダイオード43による光検出感度に指向性が与えられ、外乱光の検出を排除して検出精度の向上を図るようになっている。

    【0060】すなわち、フォトダイオード43の前方にスリット部材10Aが設けられた場合は、図8及び図9
    に示すように、バーコードリーダ30におけるバーコード読み取りエリア内において、レーザの照射方向である読み取り方向にのみ指向性を持たせることにより、走査方向(図8及び図9におけるa方向)の光に変化があったことを検出し、横方向(同図におけるb方向)のスポット光の影響を排除できるようになっている。

    【0061】また、フォトダイオード43の前方にレンズ10Bが設けられた場合は、図10に示すように、走査方向(図10におけるa方向)の光のみが入射するようになっており、従って、横方向(同図におけるb方向)のスポット光の影響を排除できるようになっている。 また、増幅部44は、フォトダイオード43において、電気信号に変換された、装置が配置される周囲の光の検出信号について、増幅させて出力するものであり、
    アンプ101とコンデンサ102と抵抗103,105
    とアナログスイッチ104とをそなえている。

    【0062】また、42は判定部(判定手段)であり、
    この判定部42は、周囲光検出部41で検出された周囲光に所定値且つ所定時間以上の変化があった場合にその旨の信号を出力することができるものであって、積分部(積分手段)45と下限リミッタ部(下限リミッタ手段)48とコンパレータ(比較手段)47と比較基準情報生成部(比較基準情報生成手段)46とをそなえている。

    【0063】積分部45は、増幅部44からの信号を所定の時定数で積分するものである。 即ち、検出したい光の変化速度は通過し、装置周囲の光源(例えば、室内の蛍光灯等)によるノイズ(変化速度の高周波成分)は通過しないローパスフィルタとして構成されて、検出精度の向上を図るようになっている。 いる。 即ち、抵抗10
    6,108とコンデンサ107,109とアンプ110
    とにより、2段組のローパスフィルタが構成されているのである。

    【0064】また、下限リミッタ部48は、積分部45
    の出力側に接続されて、周囲光レベルが所定値以下のときには光変化検出を無効とすることにより、ノイズによる誤動作を避けるためのものであって、ダイオード11
    1とアンプ112と抵抗113,114とツェナーダイオード115と抵抗116とをそなえている。 すなわち、抵抗113,114とツェナーダイオード115と抵抗116とにより、下限となる周囲光レベルに対応する所定値電圧(V lim )が設定され、ダイオード111
    とアンプ112とにより、周囲光レベルが所定値以下のときに光変化検出を無効とするようになっている。 なお、周囲光レベルが所定値以上の場合は、積分部45からの出力信号がそのまま出力されるようになっている。

    【0065】また、上記の周囲光レベルに対応する所定値電圧は、検出しうる最低光量に基づいて設定されている。 さらに、比較基準情報生成部46は、積分部44からの信号より比較基準情報を生成するものであって、平均レベル演算部53と比例按分部54とをそなえて構成されている。

    【0066】ここで、平均レベル演算部53は、積分部45から下限リミッタ部48を介して入力される周囲光レベルの信号について、平均レベルを演算し、スライス信号として比例按分部54に出力されるものであって、
    抵抗117とコンデンサ118とアンプ119とをそなえている。 すなわち、上記のスライス信号は、抵抗11
    7あるいはコンデンサ118の値よって、この平均レベル演算部53による平均レベル演算の設定(スライスレベルの設定)がされる。 この場合においては、抵抗11
    7が1MΩ,コンデンサ118が1μFとなっている。

    【0067】比例按分部54は、平均レベル演算部53
    からのスライス信号を所定割合で比例按分して出力するものであって、抵抗120,121をそなえており、この場合においては、抵抗120の抵抗値が2kΩとし、
    抵抗121の抵抗値を8kΩとすることにより、所定割合の分圧ができるようになっている。 さらに、上記の周囲光の所定割合の変化の判定基準としては、平均レベル演算部53においてのスライスレベルの設定により定められている。 たとえば、スライスレベルを周囲光レベルの80%に設定すれば、20パーセント以上の周囲光の変化が比較基準情報となるのである。 即ち、このスライスレベルにより、周囲光の変化の検出感度を設定できるようになっている。

    【0068】コンパレータ47は、積分部45からの信号と比例按分部54からの信号とを受け、これらの信号を比較し、その比較結果を出力することにより、オペレータがバーコードの読み取り操作を行なったことによる周囲光の変化が検出されるようになっている。 また、コンパレータ(増幅率制御手段)49は、装置が配置される周囲の光情報に基づいて増幅部44の増幅率を制御するものであって、省電力化や装置の信頼性向上に寄与できるようになっている。

    【0069】具体的には、前記の下限リミッタ部48において生成される所定値電圧(V li m )を用いて生成されたツェナーダイオード電圧と、平均レベル演算部53
    におけるアンプ119からのアンプ電圧とを受けて、これらの電圧を比較し、アンプ電圧がツェナーダイオード電圧以上となった場合は、Hレベル信号を、それ以外であればLレベル信号を、増幅部44におけるアナログスイッチ104に出力されるようになっている。

    【0070】ここで、アナログスイッチ104によれば、コンパレータ49からHレベル信号を受けると抵抗105が導通状態となってアンプ101の増幅率は増加され、Lレベル信号を受けると抵抗105が断状態となってアンプ101の増幅率が減少されるので、例えば直射光等の当たるような場合等の、入射する光量が過大な状態での回路の飽和を妨げることができるようになっている。

    【0071】上述の構成により、本装置の動作を、図4,図7及び図11を用いて以下に説明する。 まず、図4における周囲光検出装置61Aでは、装置が配置される周囲の光の変化を検出して、この周囲光の変化がオペレータによるバーコード読み取り操作によるものと判断された場合は、レーザ点灯制御部60の制御によりレーザ発光部33からレーザビームL1が走査機構34を介してバーコード31に照射される。

    【0072】ここで、周囲光検出装置61Aに入射する周囲光は、指向性付与手段としてのスリット部材もしくはレンズが設けられて、光検出感度に指向性、すなわち横方向からのスポット光の影響を排除できるようになっている。 そして、スリット部材10Aもしくはレンズ1
    0Bを通過して入射した周囲光は、まずフォトダイオード43にて周囲光の光量に応じた電気信号に変換される。

    【0073】また、増幅部44では、フォトダイオード43において電気信号に変換された、装置が配置される周囲の光の検出信号について、増幅させて積分部45に出力される。 例えば、この増幅部44からの電気信号は、図11におけるのようなものが出力される。 ここで、この図11において、横軸は時間であって、縦軸は入射する光量に応じて増減する電圧である。

    【0074】積分部45では、入力した電気信号について、検出したい光の変化速度は通過してコンパレータ4
    7及び下限リミッタ部48に出力されるが、装置周囲の光源(例えば、室内の蛍光灯等)によるノイズ(変化速度の高周波成分)は通過しない。 下限リミッタ部48に入力した積分部45からの信号は、周囲光レベルが、検出しうる最低光量に基づく所定値以上のときは、この下限リミッタ部48を通過してコンパレータ47及び平均レベル演算部53に出力されるが、周囲光レベルが所定値以下のときには光変化検出を無効とすることにより、
    ノイズによる誤動作を避けている。

    【0075】例えば図11におけるのような、増幅部44から出力された信号については、積分部45にて高周波成分がカットされて、下限リミッタ部48より同図におけるのような信号が出力される。 平均レベル演算部53に入力した信号は、平均レベルが演算され、スライス信号として比例按分部54に出力される。 比例按分部54では、平均レベル演算部53からのスライス信号を所定割合で比例按分して出力する。

    【0076】すなわち、図11におけるのような下限リミッタ部48からの信号については、平均レベル演算部53にて同図における破線をスライスレベルとして信号がカットされて出力され、比例按分部54では破線に示すようなレベルまで比例按分させて出力する。 コンパレータ47は、積分部45からの信号と比例按分部54からの信号とを受け、これらの信号を比較し、その比較結果を出力することにより、オペレータがバーコードの読み取り操作を行なったことによる周囲光の変化が検出される。

    【0077】すなわち、コンパレータ47からは、破線より低レベル電圧となった場合に、オペレータのバーコード読み取り操作が行なわれていることを意味するH
    レベル信号が出力され、破線より高レベル電圧となった場合は、オペレータのバーコード読み取り操作が行なわれていないことを意味するLレベル信号が出力される。

    【0078】すなわち、上記のコンパレータ47からのHレベル信号が、レーザ発光部33に対してレーザビームL1を出力される旨の制御信号となる。 また、コンパレータ(増幅率制御手段)49は、前記の下限リミッタ部48において生成される所定値電圧(V lim )を用いて生成されたツェナーダイオード電圧と、平均レベル演算部53におけるアンプ119からのアンプ電圧とを受けて、これらの電圧を比較する。

    【0079】ここで、アンプ電圧がツェナーダイオード電圧以上となった場合は、フォトダイオード43に入射する光量が過大な状態であると判断し、Hレベル信号をアナログスイッチ104に出力し、アンプ101の増幅率が減少される一方、アンプ電圧がツェナーダイオード電圧より小である場合は、Lレベル信号をアナログスイッチ105に出力し、アンプ101の増幅率が増加される。

    【0080】さて、図4における周囲光検出装置を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置では、図7におけるコンパレータ47からレーザ発光部33に対してレーザビームL1を発光する旨の制御信号が出力される。 この制御信号を受けてレーザ発光部33から発光されたレーザビームL1は、走査機構34によって、レーザビームL2としてバーコード31の黒バーおよび白バーへ向けて照射され、バーコード31の黒バー,白バーと交差する方向に一定の速度で移動・走査される。

    【0081】走査機構34から射出されたレーザビームL2は、バーコード31の部分で散乱・反射され反射光R1として走査機構34に再入射する。 反射光R1は、
    レーザビームL2の走査移動に伴って反射角が変化して移動するが、走査機構34を構成するポリゴンミラーにて反射されることにより、反射光R2として所定位置に配置された光電変換部35の光電変換素子へ入射する。

    【0082】この光電変換部35により反射光R2はその光量に応じた電気信号に変換され、その電気信号は、
    A/D変換部36によりディジタル化され、バーコード31の各黒バーの部分に対応する黒レベル信号と、バーコード31の各白バーの部分に対応する白レベル信号とを有する二値化信号に変換される。 A/D変換部36において二値化信号としてのディジタル信号を得ると、バー幅カウンタ37にてクロックジェネレータ38からのクロック信号をカウントすることにより、A/D変換部36からの二値化信号の黒レベル信号部分および白レベル信号部分の時間幅(実際のバーコード31の各黒バーおよび各白バーの幅に対応する値)がクロック信号のカウント値として計測され、そのカウント値を、メモリ3
    9に一旦格納する。 そして、CPU40において、メモリ39に格納されたバー幅カウント値に対して所定の復調処理を施すことにより、バーコード31のもつ所定データが抽出・復調される。

    【0083】このように、本発明の第1実施例にかかる周囲光検出装置を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置によれば、周囲光検出装置が、装置が配置される周囲の光を検出する周囲光検出部41と、周囲光検出部41で検出された周囲光に所定値且つ所定時間以上の変化があった場合にその旨の信号を出力する判定部42
    とをそなえた簡易な構成により、装置を、高い検出精度を確保しながら低コストで実現することができ、且つ自動化されて動作することができるので、オペレータに対して特別な操作の説明の必要が無い利点がある。

    【0084】また、積分部45がローパスフィルタとして構成されたことにより、蛍光灯等の高周波の光の変化等のノイズを排除することができ、検出精度の向上を図ることができる。 さらに、積分部45の出力側に下限リミッタ部48が設けられたことにより、例えば夜間等で室内を消灯する場合には、光検出を無効とすることができるので、ノイズによる誤動作を防ぐことができる利点がある。

    【0085】また、増幅部44による増幅率を制御するコンパレータ49が設けられたことにより、効果的な光検出を行なうことができ、省電力化や装置の信頼性向上に寄与できる。 さらに、スリット部材10Aやレンズ1
    0Bにより、光検出変換手段による光検出感度に指向性が付与されているので、外乱光の検出を排除することができ、検出精度の向上を図ることができる利点がある。

    【0086】なお、本実施例における周囲光検出装置においては、コンパレータ47からの出力信号をそのままレーザ発光部33への制御信号としていたが、本発明によれば、オペレータが連続してバーコードリーダを操作する場合等において、オペレータの便宜に資するために、レーザ発光部33に対して強制的にレーザビームL
    1を発光させる旨の制御信号を出力させる手段(強制出力手段)をそなえてもよい。

    【0087】この場合における周囲光検出装置は、図1
    2に示すように、図7において示したものと同様の周囲光検出装置において、コンパレータ47の出力側にAN
    D回路51をそなえるとともに、オペレータが操作するためのマニュアルスイッチ(手段)52をそなえ、オペレータがマニュアルスイッチ52をオン操作すると、O
    R回路51ではHレベル信号が出力されて、周囲光検出部41で検出された周囲光に所定時間以上の変化があった場合の旨の信号と等価な信号を強制的に出力させるようになっている。

    【0088】すなわち、上記のOR回路51とマニュアルスイッチ52とにより、強制出力手段が構成される。
    さらに、本実施例における周囲光検出装置においては、
    フォトダイオード43において変換された電気信号に含まれる装置周囲の光源(例えば、室内の蛍光灯等)によるノイズ(変化速度の高周波成分)については、ローパスフィルタにより構成される積分部45において排除されているが、本発明によれば、この周囲光検出装置の出力側に、検出したい光の変化以下である場合に該出力を無効にするための手段(装置周囲ノイズ排除手段)を設けてもよい。

    【0089】この場合における周囲光検出装置は、図1
    3において示すように、前述の図7におけるものと同様の機能を有する、光検出変換手段としてのフォトダイオード43,増幅手段としての増幅部71,下限リミッタ手段としての下限リミッタ部72,平均レベル演算手段としての平均レベル演算部73,比例按分手段としての比例按分部74及び比較手段としてのコンパレータ75
    をそなえるとともに、装置周囲ノイズ排除手段としての装置周囲ノイズ排除部82をそなえている。

    【0090】従って、この図13に示す周囲光検出装置は、図7に示すものに比して、増幅部71の出力側に積分部がない点と、コンパレータ75の出力側に装置周囲ノイズ排除部82をそなている点と、増幅率制御手段としての増幅率制御部をそなえていない点とが異なる。 ところで、この装置周囲ノイズ排除部82は、検出したい光の変化以下である場合に該出力を無効にするものであって、例えば100Hzのクロック信号を発生させる発振器76と、このクロック信号が入力される4つのD−
    フリップフロップ77〜80と、それぞれのフリップフロップ77〜80にて格納されているデータが入力されるAND回路81とにより、シフトレジスタとして構成されている。

    【0091】すなわち、蛍光灯等の光変化(50〜12
    0Hz)が装置周囲ノイズ排除部82に入力された場合は、40msec(10msec×4)以上の時間、出力が連続してHレベル信号にならないと、AND回路8
    1からの出力信号がHとならない。 これにより、25H
    z以上の高周波の光変化は、装置周囲ノイズとして排除できるようになっている。

    【0092】なお、この図13に示す周囲光検出装置では、装置周囲ノイズ排除手段82からの出力信号をそのままレーザ発光部33への制御信号としていたが、本発明によれば、図12におけるものと同様に、レーザ発光部33に対して強制的にレーザビームL1を発光させる旨の制御信号を出力する手段(強制出力手段)を有してもよい。

    【0093】この場合における周囲光検出装置は、図1
    4において示すように、前述の図13におけるものと同様の機能を有する、光検出変換手段としてのフォトダイオード43,増幅手段としての増幅部71,下限リミッタ手段としての下限リミッタ部72,平均レベル演算手段としての平均レベル演算部73,比例按分手段としての比例按分部74,比較手段としてのコンパレータ75
    及び装置周囲ノイズ排除手段としての装置周囲ノイズ排除部82をそなえるとともに、図12におけるものと同様の、強制出力手段としてのOR回路51とマニュアルスイッチ52とをそなえている。

    【0094】これにより、オペレータのマニュアルスイッチ52の操作によって、フォトダイオード43で検出された周囲光に所定時間以上の変化があった場合の旨の信号と等価な信号が強制的に出力されるようになっている。 なお、前述のように、図13,図14における周囲光検出装置においては、増幅率制御手段としてのコンパレータ49をそなえていないが、本発明によれば、これをそなえても差支えない。

    【0095】この場合において、図13に示す周囲光検出装置についてコンパレータ49をそなえたものは、図15に示すようになっている。 この図15に示す周囲光検出装置においては、コンパレータ49は、下限リミッタ部48において生成される所定値電圧(V lim )を用いて生成されたツェナーダイオード電圧と、平均レベル演算部53におけるアンプ119からのアンプ電圧とを受けて、これらの電圧を比較し、アンプ電圧がツェナーダイオード電圧以上となった場合は、Hレベル信号を、
    それ以外であればLレベル信号を、増幅部44におけるアナログスイッチ104に出力され、コンパレータ49
    からHレベル信号を受けると抵抗105が導通状態となってアンプ101の増幅率は増加され、Lレベル信号を受けると抵抗105が断状態となってアンプ101の増幅率が減少されるようになっている。

    【0096】また、図14に示す周囲光検出装置についてコンパレータ49をそなえたものは、図16に示すようになっている。 この図16に示す周囲光検出装置においても、コンパレータ49は、下限リミッタ部48において生成される所定値電圧(V lim )を用いて生成されたツェナーダイオード電圧と、平均レベル演算部53におけるアンプ119からのアンプ電圧とを受け、前述の図15におけるものと同様にアンプ101の増幅率が増減されるようになっている。

    【0097】(b)第2実施例の説明 図17は本発明の第2実施例を示すブロック図であって、この図17に示すものについても、図4における第1実施例を示すブロック図と同様に、バーコードリーダ30に適用された、周囲光検出装置を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置について示すものである。

    【0098】さて、本実施例にかかる周囲光検出装置を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置においては、図4,図7にて示した第1実施例にかかる周囲光検出装置を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置に比して、光電変換部35に周囲光検出部41の機能を持たせた点と、レーザ発光部33によるレーザビームL
    1の射出が停止中においても走査機構34を動作させた状態にしておく手段34Aが設けられている点とが異なる。

    【0099】したがって、61Bは周囲光検出装置であるが、この周囲光検出装置61Bは、後述するように第1実施例における周囲光検出装置61Aと異なる構成を有している。 また、60は前述の第1実施例におけるものと同様のレーザ点灯制御部(レーザ点灯制御手段)であり、このレーザ点灯制御部60は、周囲光検出装置6
    1Aからの周囲光検出情報を受けて、レーザ発光部33
    からのレーザビームL1の点灯状態の制御を行なうようになっているほか、レーザ発光部33によるレーザビームL1の射出が停止中においても走査機構34を動作させた状態にしておく手段34Aに対して信号を出力し、
    走査機構34を動作させた状態とするようになっている。

    【0100】上述の走査機構34を動作させた状態は、
    レーザ発光部33からのレーザビームL1の射出が行なわれている場合よりも、この走査機構34を構成するポリゴンミラーを低回転で回転させて、省電力化を図るようになっている。 なお、レーザ発光部33,走査機構3
    4,光電変換部35,A/D変換部36,バー幅カウンタ37,クロックジェネレータ38,メモリ39及びC
    PU40は、図4におけるものと同様の機能を有するものである。

    【0101】次に、周囲光検出装置61B及び光電変換部35の詳細を説明する。 図18は本発明の第2実施例にかかる周囲光検出装置及び光電変換部の詳細を示す図である。 この図18に示すように、周囲光検出装置61
    Bは、図7における周囲光検出装置61Aに比して、フォトダイオード43の機能を、光電変換部35におけるPINフォトダイオード131が共用されている。

    【0102】また、この周囲光検出装置61Bは、図7
    に示した第1実施例における周囲光検出装置61Aと同様の、増幅手段としての増幅部44と、積分手段としての積分部45と、下限リミッタ手段としての下限リミッタ部48と、比較基準情報生成手段としての比較基準情報生成部46と、比較手段としてのコンパレータ47
    と、増幅率制御手段としてのコンパレータ49とをそなえている。

    【0103】この図18に示す光電変換部35において、PINフォトダイオード131は走査機構34からの光信号(レーザ光)を入力し、その光信号の強さに応じた逆電流を電源147の駆動により発生させるものである。 すなわち、このPINフォトダイオード131では、前述したように、走査機構34からの光信号から、
    バーコード情報を検出されるとともに周囲光情報をも検出されるようになっている。

    【0104】また、132は抵抗であり、134はバイアス電圧V G1が付加されているバイアス電圧印加用抵抗であって、PINフォトダイオード131からの周囲光情報は、この抵抗132を介して周囲光検出装置61B
    における増幅部44に入力されている。 また、133は結合コンデンサであり、このコンデンサ133と前述の抵抗134とは、本来の機能を発揮するほか、PINフォトダイオード131からの信号中に存在する外乱光成分としての低周波信号をカットするハイパスフィルタ1
    51を構成している。

    【0105】なお、このハイパスフィルタ151のカットオフ周波数は、コンデンサ133及び抵抗134の値により、目的周波数、即ち光信号入力式増幅回路より出力信号としてA/D変換部36に出力すべき信号の周波数の近傍に設定され、蛍光灯等の外乱光に基づく低周波成分を最大限排除できるようになっている。 また、13
    5,138は電界効果トランジスタ(FET)であり、
    このFET135及びFET138は、互いに並列に接続され、それぞれのゲート端子にはPINフォトダイオード131から同一の信号が入力し、同一のバイアス電圧が印加されている。 さらに、FET135のドレイン端子には、抵抗136とコンデンサ137とが並列に接続されており、FET138のドレイン端子にも抵抗1
    39とコンデンサ140とが並列に接続されている。

    【0106】さらに、141もFETであり、このFE
    T141は、FET135及びFET138にカスケード接続され、バイアス電圧V G2が印加されて動作するようになっている。 また、150は共振回路であり、この共振回路150はFET141のソース端子に負荷として接続され、バーコード情報をもつ信号周波数を含む所要の高周波成分を強調するものであり、抵抗142とコイル143とコンデンサ144とが並列に接続されることにより構成されている。

    【0107】146は電圧降下用抵抗であり、この抵抗146は、電源147からの電圧を電圧降下させて、出力信号の振幅を最大とするためのものである。 この場合においては、抵抗146の値は、出力信号の振幅が最大となるような電圧降下V1が、例えば電源147からの電圧を12Vとすれば、この電源電圧とFET141におけるドレイン/ソース間電圧V DSの差となるように設定される。 即ち、V1は式(1)により表すことができる。

    【0108】 V1=12−V DS・・・(1) なお、149は接地された抵抗であり、148は出力信号を出力するためのバイポーラトランジスタである。 上述の構成により、本発明の第2実施例としての光信号入力式増幅回路は、以下に示すように動作する。

    【0109】つまり、PINフォトダイオード131に入力された光信号は、その光信号の強さに応じた逆電流が電源147の駆動により発生し、ハイパスフィルタ1
    51に入力されるとともに、抵抗132を介して周囲光検出装置61Bにおける増幅部44に入力される。 周囲光検出装置61Bにおいては、増幅部44に入力された電気信号を周囲光の検出信号として、第1実施例における周囲光検出装置61Aと同様の信号処理が施される。

    【0110】つまり、オペレータによるバーコードリーダの読み取り操作が行なわれた場合は、コンパレータ4
    7からレーザ発光部33に対してレーザビームL1を出力させる旨の制御信号が出力され、そうでない場合は、
    レーザ発光部33からはレーザビームL1は出力されない。 しかし、この場合においては、コンパレータ47からの制御信号を受けた走査機構34を動作させた状態にしておく手段34Aの作用により、走査機構34を構成するポリゴンミラーは回転されている。

    【0111】ところで、ハイパスフィルタ151では、
    カットオフ周波数を増幅器の目的周波数、即ち、出力信号としてA/D変換部36に出力する信号が持つべき周波数の近傍に設定され、信号中に存在する外乱光成分としての低周波信号をカットする。 ハイパスフィルタ15
    1を通過して、低周波信号のカットされた電気信号は、
    FET135,138におけるゲート端子に入力する。
    すると、両FET135,138のドレイン端子/ソース端子間で電位差が生じる。 これにより、電源147の駆動に基づいて、電流I dが抵抗146を介することにより流れる。

    【0112】一方、PINフォトダイオード131からの電気信号は、FET141のドレイン端子に入力する。 この電気信号は、共振回路150及び抵抗146が負荷として作用することにより、バイポーラトランジスタ148を介して出力信号として出力される。 また、抵抗146では、電源147からの電圧を所望の電圧値V
    1、すなわち、前述の式(1)に示すような電源電圧とFET141におけるドレイン/ソース間電圧V DSの差の電圧値について電圧降下させて、出力信号の振幅が最大とさせている。

    【0113】このように、本発明の第2実施例にかかる同周囲光検出装置を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置によれば、第1実施例におけるものにおいて享受される利点があるほか、光電変換部35と周囲光検出装置61Bのが共有されているので、装置の簡素化、
    コストの低減化を図ることができる利点もある。 なお、
    本実施例にかかる周囲光検出装置においては、図7で示した第1実施例におけるものについて、フォトダイオード43以外の構成要素については共通している。 従って、本実施例にかかる周囲光検出装置を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置においても、第1実施例の場合と同様に、図12〜図16で示したような異なる態様のものを用いてもよい。

    【0114】これらの場合においても、フォトダイオード43の機能をPINフォトダイオード131に持たせることはいうまでもない。 例えば、本実施例にかかる周囲光検出装置を用いたバーコードリーダ用レーザ点灯制御装置において、第1実施例における他の実施例としての図16に示した周囲光検出装置と同様の周囲光検出装置を用いたものを、図20に示す。

    【0115】この図20に示すものでは、図18における周囲光検出装置におけるものと同様の光電変換部35
    と、図16にて示した周囲光検出装置について、フォトダイオード43の機能をPINフォトダイオード131
    に持たせたものをそなえている。 (c)その他 上述の各実施例においては、光検出変換手段としては、
    フォトダイオードを用いているが、本発明によれば、太陽電池等のその他の光電変換素子を用いることも可能である。

    【0116】さらに、上述の各実施例においては、本発明の周囲光検出装置を、バーコードリーダに適用された場合について詳述したが、本発明によれば、これに限定されるものではない。

    【0117】

    【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
    以下に示すような効果ないし利点が得られる。 (1)装置を、高い検出精度を確保しながら低コストで実現することができ、且つ、オペレータに対して特別な操作の説明の必要が無い。

    【0118】(2)積分手段がローパスフィルタとして構成されたことにより、蛍光灯等の高周波の光の変化等のノイズを排除することができ、検出精度の向上を図ることができる。 (3)積分手段の出力側に下限リミッタ手段が設けられたことにより、例えば夜間等で室内を消灯する場合には、光検出を無効とすることができるので、ノイズによる誤動作を防ぐことができる。

    【0119】(4)増幅手段による増幅率を制御する増幅率制御手段が設けられたことにより、効果的な光検出を行なうことができ、省電力化や装置の信頼性向上に寄与できる。 (5)指向性付与手段により、光検出変換手段による光検出感度に指向性が付与されているので、外乱光の検出を排除することができ、検出精度の向上を図ることができる。

    【0120】(6)強制出力手段がマニュアルスイッチ手段として構成されたことにより、オペレータの操作によって、速やかにバーコード読み取り動作に移るように制御されることができるので、オペレータの便宜に資することができる。

    【図面の簡単な説明】

    【図1】本発明の原理ブロック図である。

    【図2】本発明の原理ブロック図である。

    【図3】本発明の原理ブロック図である。

    【図4】本発明の第1実施例を示すブロック図である。

    【図5】本発明の第1実施例にかかる周囲光検出装置のバーコードリーダへの搭載例を示す図である。

    【図6】本発明の第1実施例にかかる周囲光検出装置のバーコードリーダへの搭載例を示す図である。

    【図7】本発明の第1実施例にかかる周囲光検出装置の詳細を示すブロック図である。

    【図8】光検出変換部の読み取り指向性を説明する図である。

    【図9】光検出変換部の読み取り指向性を説明する図である。

    【図10】光検出変換部の読み取り指向性を説明する図である。

    【図11】本発明の第1実施例にかかる周囲光検出装置の動作例を説明する図である。

    【図12】本発明の第1実施例の他の実施例を示すブロック図である。

    【図13】本発明の第1実施例の他の実施例を示すブロック図である。

    【図14】本発明の第1実施例の他の実施例を示すブロック図である。

    【図15】本発明の第1実施例の他の実施例を示すブロック図である。

    【図16】本発明の第1実施例の他の実施例を示すブロック図である。

    【図17】本発明の第2実施例を示すブロック図である。

    【図18】本発明の第2実施例にかかる周囲光検出装置の詳細を示すブロック図である。

    【図19】本発明の第2実施例の他の実施例を示すブロック図である。

    【図20】一般的なバーコード読取装置の構成を示すブロック図である。

    【符号の説明】

    1 周囲光検出手段 2 判定手段 3 光検出変換手段 4 増幅手段 5 積分手段 6 比較基準情報生成手段 7 比較手段 8 下限リミッタ手段 9 増幅率制御手段 10 指向性付与手段 11 強制出力手段 12 マニュアルスイッチ手段 13 平均レベル演算手段 14 比較按分手段 15 装置周囲ノイズ排除手段 16 レーザ 17 光走査手段 18 バーコード 19 受信手段 20 周囲光検出装置 21 レーザ点灯制御手段 30 バーコードリーダ 31 バーコード 32 光学系 33 レーザ発光部 34 走査機構 35 光電変換部 36 A/D変換部 37 バー幅カウンタ 38 クロックジェネレータ 39 メモリ 40 CPU 41 周囲光検出部(周囲光検出手段) 42 判定部(判定手段) 43 光検出変換部(光検出変換手段) 44,71 増幅部(増幅手段) 45 積分部(積分手段) 46 比較基準情報生成部(比較基準情報生成手段) 47,75 比較部(比較手段) 48,72 下限リミッタ部(下限リミッタ手段) 49 コンパレータ(増幅率制御手段) 50 指向性付与部(指向性付与手段) 51 OR回路(強制出力手段) 52 マニュアルスイッチ(マニュアルスイッチ手段) 53,73 平均レベル演算部(平均レベル演算手段) 54,74 比較按分部(比較按分手段) 60 レーザ点灯制御部(レーザ点灯制御手段) 61A,61B 周囲光検出装置 76 発振器 77〜80 フリップフロップ 81 AND回路 82 装置周囲ノイズ排除部

    ───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠田 一郎 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

    高效检索全球专利

    专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

    我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

    申请试用

    分析报告

    专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

    申请试用

    QQ群二维码
    意见反馈