JP4132445B2 - バーコード照射用ｌｅｄの光量調整方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ペン型ハンディターミナルに関し、バーコードリーダ部を内蔵する構造で、光源にＬＥＤを採用する場合、点灯方法を制御する事でＬＥＤの輝度のバラツキを低減するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、バーコードリーダ内蔵ペン型ハンディターミナル６０は、図１の様なタイプで先端部に照明用としてＬＥＤ６４を内蔵している。この場合、使用するＬＥＤは、ＬＥＤから発せられる光が当たった場所が確認できるように可視光のＬＥＤを採用する。可視光のＬＥＤは、輝度のバラツキが大きく何らかの制御を加えないとバーコードリーダ用の光源としては利用出来なかった。通常図２に示した回路で、駆動信号６１をハイにし、ＬＥＤを点灯させながらの光量を照度計（図示せず）で測定し、可変抵抗６２でＬＥＤ６３に流れる電流を制御する事で、明るさを制御し予め決められた一定の輝度に調整し、バーコードリーダ用の光源として使用していた。但し、この可変抵抗調整方式では、図１の構成上、ハンディターミナルの筐体の表面上に可変抵抗６２を露出できないため、バーコードリーダ内蔵ペン型ハンディターミナル６０の組立前の基板の状態で予め輝度のバラツキを調整する事になる。組立後問題が発生した場合には、再度分解し再調整が必要となり非常に手間が掛かっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って上記従来技術の方式では、ＬＥＤ６３の輝度のバラツキを補正するために作業者が部品の選別をし、かつ可変抵抗（ＶＲ１）６２を変更し、ＬＥＤ１（６３）の輝度を一定範囲に調整する必要がある。部品選別作業は人の手に頼るため工数が掛かり、調整作業は熟練技術が必要で合わせて作業ミスが伴う可能性もある。ＬＥＤ６３の輝度のバラツキで可変抵抗で調整した後には、振動や落下で変化しないよう接着剤で固定する必要がある。しかし可変抵抗６２は、時間の経過とともに経年変化が発生し抵抗値が変化したり、振動や落下等で可変抵抗のツマミが回り抵抗値がズレてしまいバーコードリーダ用光源の光量が変化し、バーコード６４の読み取り率低下の原因となる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
バーコードリーダ内蔵ペン型ハンディターミナルにおいて、該バーコードリーダ内蔵ペン型ハンディターミナルに内蔵されているバーコード照射用LEDの光量調整を行うLED駆動回路において、前記LED駆動回路はバーコードリーダ内蔵ペン型ハンディターミナルのCPUに内蔵されているパルス幅可変制御機能（PWM）を利用して、LED点灯時間の長短を決定するデュティ比を制御プログラムに設定し、前記制御プログラムにより、パルス幅を可変するバーコード照射用LEDの光調整方法を提案するものである。
【０００５】
【発明の実施と形態】
ＬＥＤ駆動回路構成は、ＣＰＵに内蔵されているＰＷＭ機能を活用する。ＰＷＭ機能とは、Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎの略でＣＰＵから発生するパルス幅を０〜１００％の任意に出力を可変する事が出来る機能である。例えば輝度が暗いＬＥＤの場合、点灯時間を長くするためデュティー比（図５）を大きく（ＯＮの間隔を長くする）とり、逆に輝度が明るいＬＥＤの場合は点灯時間を短くするためにデューティ比を小さく（ＯＮの間隔を短くする）プログラムにて設定する。
【０００６】
【作用】
即ち本発明のように構成するバーコードリーダ内蔵ペン型ハンディターミナルは、バーコードを照射する為の光源用ＬＥＤの輝度調整用に可変抵抗を使用することなく、光量を調整し輝度を一定範囲に制御する。
【０００７】
【実施例】
まず最初に本発明のバーコード内蔵ペン型ハンディターミナルに使用するＬＥＤ２（１２）図４参照の光量のバラツキの範囲を測定する。一般に市販されているＬＥＤ２（１２）は、１０〜２０ｍＡ程度電流を流すと効率良く発光する。今回はパルス駆動で点灯するためバーコードリーダ内蔵ペン型ハンディターミナル本体に設けられたＣＰＵ３が暴走したり、プログラムにバグがありパルスのデューティー比が崩れ全点灯（デューティ比１００％）した状態でもＬＥＤ２（１２）を破壊しない１５ｍＡとする。（デューティ比５０％の時１５ｍＡに設定すれば、ＬＥＤ２（１２）が全点灯しても３０ｍＡでＬＥＤが破損することは避けられる。）ＬＥＤ１２に１５ｍＡ電流を流し点灯させ１００個のサンプルの輝度を照度計で測定する。次に輝度のバラツキの範囲を決める。回路に使用している抵抗は、一般的な抵抗精度±５％のものを採用しているので、±５％のもの採用しているので、±５％以下の精度で輝度を調整してもコストが上がるだけで意味が無い。ＬＥＤ２（１２）の輝度は、照度計で測定した場合±５％以内を適正値と決定した。
【０００８】
次に、図３のブロック図を用いて説明する。参照符号１は、フラッシュＲＯＭでありＬＥＤの輝度を調整する為のプログラムが登録されている。参照符号２はＲＡＭであり、ＣＰＵ３からの指令に対処する。参照符号４は表示装置としてのフルグラフィックＬＣＤであり、図示しない操作者に対する様々な表示を行う。バーコードリーダ５は上記フラッシュＲＯＭ１やＲＡＭ２にバーコード（図示せず）からの情報を蓄積する為のリーダ部である。参照符号６はキー入力部であり、入力する必要のある数値や符号、業務選択の入力を行う為に設けられている。カレンダ機能７は、ハンディターミナル本体の日時機能を司る部分である。参照符号８は、メイン電池であり上記した構成部品を駆動させる為の電源を供給する部分である。参照符号９はサブ電池であり、上記メイン電池８の容量が切れた場合に、メイン電池をサポートする為に設けられているものである。
【０００９】
次に図４を用いて説明する。ＣＰＵ３には１６ビット程度の性能を持つものを使用し、ＰＷＭ機能とＡＤＣ機能が内蔵されたものを使用する。バーコードを照射する為の発光回路は電流を制限する為の抵抗Ｒ４を介してＣＰＵ３に設けられているＰＷＭポート１１でパルス駆動できる構成にする。バーコード（図示せず）を照射した光を受光する回路は、光を検出するフォトダイオード（ＦＤ１）、フォトダイオード（ＦＤ１）で検出した信号を増幅するアンプ（ＡＭＰ１）、高周波ノイズをカットするローパスフィルタ（ＬＰＦ１）、ローパスフィルタ（ＬＰＦ１）を通過した信号をＣＰＵ３で読み取る為に、アナログディジタル変換をする為のＡＤＣポート１３から構成する。次に、予めプログラムにてＬＥＤ１２の輝度の初期値を設定しフラッシュＲＯＭ１に格納しておく。図６に示したＬＥＤ駆動用周波数は１０ＫＨｚにパルス幅のデューティー比を５０％とする。初期値をＬＥＤ駆動用周波数は１００ＫＨｚにパルス幅のデューティー比を５０％と決定する根拠は、一般的にバーコードリーダ５に設けられている受光素子（図示せず）の増幅回路の後にローパスフィルタ１４が内蔵されており、ペンタイプのバーコードリーダは手動操作のため、５ＫＨｚ（分解能０．１mm、走査速度１ｍとしてバーコードを読んだ場合）の周波数が通過できれば通常のバーコードの読み取りが出来る。５ＫＨｚの信号を通過させるには１０ＫＨｚのローパスフィルタ（ＬＰＦ１）が必要である。１０ＫＨｚのローパスフィルタ（ＬＰＦ１）１４の１０倍以上周波数の早さのパルス信号がローパスフィルタ１４を通過すれば殆ど減衰し、信号にＬＥＤ２（１２）の駆動パルスが回り込まなくなり、問題はなくなる。そのためにＬＥＤ２（１２）の駆動周波数を１００ＫＨｚに決定した。
【００１０】
上記図４に示した回路の動作に沿ってＬＥＤ２（１２）の輝度のバラツキ補正手順について説明する。ペン型ハンディターミナル６０（図１参照）を起動した際、フラッシュＲＯＭ１に予め登録されている輝度調整プログラムを実行させ、ＣＰＵ３に設けられているＰＷＭポート１１から初期設定値である１００ＫＨｚ、５０％のデュティー比（図６参照）のパルスを発生させ、ＬＥＤ２（１２）を点灯させる。このとき、バーコードリーダ５の先端から発光する光量を照度計（図示せず）で計り適正値を越えていれば、予めプログラムで決めておいたキー入力部６の決められたキー２（６０）を押することにより、徐々にデューティー比を小さくし、図５に示す様に（５０％から４０％、３０％）のようにして適正値内に収まる様に調整する。逆に適正値を下回れば、予めプログラムで決めておいたキー入力部６の定められたキー１（６０）を操作することにより、徐々にデューティー比を大きく（図６に示している様に５０％から６０％、７０％）し、適正値内に収まる様に調整する。尚、初めからＬＥＤ輝度の範囲が適正値内に収まっている場合にはデューティー比を調整する必要は無い。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によればＬＥＤの輝度のバラツキを補正するために可変抵抗を調整する必要がなくなり、不具合が発生した時バラシたり組立直しが要らなくなったことで工数削減が実現できた。併せて、可変抵抗が不要に成ったため落下や振動させても抵抗値が変わることがなくバーコードの読み取り率が安定し品質向上にも貢献できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来のペン型ハンディターミナルの形状図
【図２】 従来のＬＥＤ駆動回路
【図３】 バーコードリーダ内蔵ペン型ハンディターミナルの構成図
【図４】 発光部／受光部のブロック図
【図５】 デューティー比の説明図
【図６】 駆動パルスとデューティー比の説明図
【図７】 輝度を暗くする時のデューティー比の説明図
【図８】 輝度を明くする時のデューティー比の説明図
【符号の説明】
１ フラッシュＲＯＭ
２ ＲＡＭ
３ ＣＰＵ
４ フルグラッフイックＬＣＤ
５ バーコードリーダ
６ キー入力部
７ カレンダー機能
８ メイン電池
９ サブ電池
１０ ペン型ハンディターミナル
１１ ＰＷＭポート
１２ ＬＥＤ
１３ ＡＤＣポート
１４ ローパスフィルタ
【産業上の利用分野】
本発明は、ペン型ハンディターミナルに関し、バーコードリーダ部を内蔵する構造で、光源にＬＥＤを採用する場合、点灯方法を制御する事でＬＥＤの輝度のバラツキを低減するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、バーコードリーダ内蔵ペン型ハンディターミナル６０は、図１の様なタイプで先端部に照明用としてＬＥＤ６４を内蔵している。この場合、使用するＬＥＤは、ＬＥＤから発せられる光が当たった場所が確認できるように可視光のＬＥＤを採用する。可視光のＬＥＤは、輝度のバラツキが大きく何らかの制御を加えないとバーコードリーダ用の光源としては利用出来なかった。通常図２に示した回路で、駆動信号６１をハイにし、ＬＥＤを点灯させながらの光量を照度計（図示せず）で測定し、可変抵抗６２でＬＥＤ６３に流れる電流を制御する事で、明るさを制御し予め決められた一定の輝度に調整し、バーコードリーダ用の光源として使用していた。但し、この可変抵抗調整方式では、図１の構成上、ハンディターミナルの筐体の表面上に可変抵抗６２を露出できないため、バーコードリーダ内蔵ペン型ハンディターミナル６０の組立前の基板の状態で予め輝度のバラツキを調整する事になる。組立後問題が発生した場合には、再度分解し再調整が必要となり非常に手間が掛かっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従って上記従来技術の方式では、ＬＥＤ６３の輝度のバラツキを補正するために作業者が部品の選別をし、かつ可変抵抗（ＶＲ１）６２を変更し、ＬＥＤ１（６３）の輝度を一定範囲に調整する必要がある。部品選別作業は人の手に頼るため工数が掛かり、調整作業は熟練技術が必要で合わせて作業ミスが伴う可能性もある。ＬＥＤ６３の輝度のバラツキで可変抵抗で調整した後には、振動や落下で変化しないよう接着剤で固定する必要がある。しかし可変抵抗６２は、時間の経過とともに経年変化が発生し抵抗値が変化したり、振動や落下等で可変抵抗のツマミが回り抵抗値がズレてしまいバーコードリーダ用光源の光量が変化し、バーコード６４の読み取り率低下の原因となる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
バーコードリーダ内蔵ペン型ハンディターミナルにおいて、該バーコードリーダ内蔵ペン型ハンディターミナルに内蔵されているバーコード照射用LEDの光量調整を行うLED駆動回路において、前記LED駆動回路はバーコードリーダ内蔵ペン型ハンディターミナルのCPUに内蔵されているパルス幅可変制御機能（PWM）を利用して、LED点灯時間の長短を決定するデュティ比を制御プログラムに設定し、前記制御プログラムにより、パルス幅を可変するバーコード照射用LEDの光調整方法を提案するものである。
【０００５】
【発明の実施と形態】
ＬＥＤ駆動回路構成は、ＣＰＵに内蔵されているＰＷＭ機能を活用する。ＰＷＭ機能とは、Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎの略でＣＰＵから発生するパルス幅を０〜１００％の任意に出力を可変する事が出来る機能である。例えば輝度が暗いＬＥＤの場合、点灯時間を長くするためデュティー比（図５）を大きく（ＯＮの間隔を長くする）とり、逆に輝度が明るいＬＥＤの場合は点灯時間を短くするためにデューティ比を小さく（ＯＮの間隔を短くする）プログラムにて設定する。
【０００６】
【作用】
即ち本発明のように構成するバーコードリーダ内蔵ペン型ハンディターミナルは、バーコードを照射する為の光源用ＬＥＤの輝度調整用に可変抵抗を使用することなく、光量を調整し輝度を一定範囲に制御する。
【０００７】
【実施例】
まず最初に本発明のバーコード内蔵ペン型ハンディターミナルに使用するＬＥＤ２（１２）図４参照の光量のバラツキの範囲を測定する。一般に市販されているＬＥＤ２（１２）は、１０〜２０ｍＡ程度電流を流すと効率良く発光する。今回はパルス駆動で点灯するためバーコードリーダ内蔵ペン型ハンディターミナル本体に設けられたＣＰＵ３が暴走したり、プログラムにバグがありパルスのデューティー比が崩れ全点灯（デューティ比１００％）した状態でもＬＥＤ２（１２）を破壊しない１５ｍＡとする。（デューティ比５０％の時１５ｍＡに設定すれば、ＬＥＤ２（１２）が全点灯しても３０ｍＡでＬＥＤが破損することは避けられる。）ＬＥＤ１２に１５ｍＡ電流を流し点灯させ１００個のサンプルの輝度を照度計で測定する。次に輝度のバラツキの範囲を決める。回路に使用している抵抗は、一般的な抵抗精度±５％のものを採用しているので、±５％のもの採用しているので、±５％以下の精度で輝度を調整してもコストが上がるだけで意味が無い。ＬＥＤ２（１２）の輝度は、照度計で測定した場合±５％以内を適正値と決定した。
【０００８】
次に、図３のブロック図を用いて説明する。参照符号１は、フラッシュＲＯＭでありＬＥＤの輝度を調整する為のプログラムが登録されている。参照符号２はＲＡＭであり、ＣＰＵ３からの指令に対処する。参照符号４は表示装置としてのフルグラフィックＬＣＤであり、図示しない操作者に対する様々な表示を行う。バーコードリーダ５は上記フラッシュＲＯＭ１やＲＡＭ２にバーコード（図示せず）からの情報を蓄積する為のリーダ部である。参照符号６はキー入力部であり、入力する必要のある数値や符号、業務選択の入力を行う為に設けられている。カレンダ機能７は、ハンディターミナル本体の日時機能を司る部分である。参照符号８は、メイン電池であり上記した構成部品を駆動させる為の電源を供給する部分である。参照符号９はサブ電池であり、上記メイン電池８の容量が切れた場合に、メイン電池をサポートする為に設けられているものである。
【０００９】
次に図４を用いて説明する。ＣＰＵ３には１６ビット程度の性能を持つものを使用し、ＰＷＭ機能とＡＤＣ機能が内蔵されたものを使用する。バーコードを照射する為の発光回路は電流を制限する為の抵抗Ｒ４を介してＣＰＵ３に設けられているＰＷＭポート１１でパルス駆動できる構成にする。バーコード（図示せず）を照射した光を受光する回路は、光を検出するフォトダイオード（ＦＤ１）、フォトダイオード（ＦＤ１）で検出した信号を増幅するアンプ（ＡＭＰ１）、高周波ノイズをカットするローパスフィルタ（ＬＰＦ１）、ローパスフィルタ（ＬＰＦ１）を通過した信号をＣＰＵ３で読み取る為に、アナログディジタル変換をする為のＡＤＣポート１３から構成する。次に、予めプログラムにてＬＥＤ１２の輝度の初期値を設定しフラッシュＲＯＭ１に格納しておく。図６に示したＬＥＤ駆動用周波数は１０ＫＨｚにパルス幅のデューティー比を５０％とする。初期値をＬＥＤ駆動用周波数は１００ＫＨｚにパルス幅のデューティー比を５０％と決定する根拠は、一般的にバーコードリーダ５に設けられている受光素子（図示せず）の増幅回路の後にローパスフィルタ１４が内蔵されており、ペンタイプのバーコードリーダは手動操作のため、５ＫＨｚ（分解能０．１mm、走査速度１ｍとしてバーコードを読んだ場合）の周波数が通過できれば通常のバーコードの読み取りが出来る。５ＫＨｚの信号を通過させるには１０ＫＨｚのローパスフィルタ（ＬＰＦ１）が必要である。１０ＫＨｚのローパスフィルタ（ＬＰＦ１）１４の１０倍以上周波数の早さのパルス信号がローパスフィルタ１４を通過すれば殆ど減衰し、信号にＬＥＤ２（１２）の駆動パルスが回り込まなくなり、問題はなくなる。そのためにＬＥＤ２（１２）の駆動周波数を１００ＫＨｚに決定した。
【００１０】
上記図４に示した回路の動作に沿ってＬＥＤ２（１２）の輝度のバラツキ補正手順について説明する。ペン型ハンディターミナル６０（図１参照）を起動した際、フラッシュＲＯＭ１に予め登録されている輝度調整プログラムを実行させ、ＣＰＵ３に設けられているＰＷＭポート１１から初期設定値である１００ＫＨｚ、５０％のデュティー比（図６参照）のパルスを発生させ、ＬＥＤ２（１２）を点灯させる。このとき、バーコードリーダ５の先端から発光する光量を照度計（図示せず）で計り適正値を越えていれば、予めプログラムで決めておいたキー入力部６の決められたキー２（６０）を押することにより、徐々にデューティー比を小さくし、図５に示す様に（５０％から４０％、３０％）のようにして適正値内に収まる様に調整する。逆に適正値を下回れば、予めプログラムで決めておいたキー入力部６の定められたキー１（６０）を操作することにより、徐々にデューティー比を大きく（図６に示している様に５０％から６０％、７０％）し、適正値内に収まる様に調整する。尚、初めからＬＥＤ輝度の範囲が適正値内に収まっている場合にはデューティー比を調整する必要は無い。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によればＬＥＤの輝度のバラツキを補正するために可変抵抗を調整する必要がなくなり、不具合が発生した時バラシたり組立直しが要らなくなったことで工数削減が実現できた。併せて、可変抵抗が不要に成ったため落下や振動させても抵抗値が変わることがなくバーコードの読み取り率が安定し品質向上にも貢献できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来のペン型ハンディターミナルの形状図
【図２】 従来のＬＥＤ駆動回路
【図３】 バーコードリーダ内蔵ペン型ハンディターミナルの構成図
【図４】 発光部／受光部のブロック図
【図５】 デューティー比の説明図
【図６】 駆動パルスとデューティー比の説明図
【図７】 輝度を暗くする時のデューティー比の説明図
【図８】 輝度を明くする時のデューティー比の説明図
【符号の説明】
１ フラッシュＲＯＭ
２ ＲＡＭ
３ ＣＰＵ
４ フルグラッフイックＬＣＤ
５ バーコードリーダ
６ キー入力部
７ カレンダー機能
８ メイン電池
９ サブ電池
１０ ペン型ハンディターミナル
１１ ＰＷＭポート
１２ ＬＥＤ
１３ ＡＤＣポート
１４ ローパスフィルタ
Claims (1)
- バーコードリーダ内蔵ペン型ハンディターミナルにおいて、該バーコードリーダ内蔵ペン型ハンディターミナルに内蔵されているバーコード照射用LEDの光量調整を行うLED駆動回路において、前記LED駆動回路はバーコードリーダ内蔵ペン型ハンディターミナルのCPUに内蔵されているパルス幅可変制御機能（PWM）を利用して、LED点灯時間の長短を決定するデュティ比を制御プログラムに設定し、前記制御プログラムにより、パルス幅を可変することを特徴とするバーコード照射用LEDの光調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21300699A JP4132445B2 (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | バーコード照射用ｌｅｄの光量調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21300699A JP4132445B2 (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | バーコード照射用ｌｅｄの光量調整方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001043306A JP2001043306A (ja) | 2001-02-16 |
| JP4132445B2 true JP4132445B2 (ja) | 2008-08-13 |
Family
ID=16631939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21300699A Expired - Fee Related JP4132445B2 (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | バーコード照射用ｌｅｄの光量調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4132445B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8443777B2 (en) | 2008-12-26 | 2013-05-21 | Daikyonishikawa Corporation | Oil pan |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5579001B2 (ja) * | 2010-09-17 | 2014-08-27 | 株式会社キーエンス | 光学情報読取装置 |
| JP5701433B2 (ja) * | 2014-07-09 | 2015-04-15 | 株式会社キーエンス | 光学情報読取装置の照明設定支援装置 |
| JP7063488B2 (ja) | 2020-03-02 | 2022-05-09 | 株式会社オプトエレクトロニクス | 撮像方法、撮像装置、撮像対象の判別方法及びプログラム |
| EP3896957B1 (en) | 2020-03-02 | 2022-08-17 | Optoelectronics Co., Ltd. | Imaging method, imaging device, and computer program |
-
1999
- 1999-07-28 JP JP21300699A patent/JP4132445B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8443777B2 (en) | 2008-12-26 | 2013-05-21 | Daikyonishikawa Corporation | Oil pan |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001043306A (ja) | 2001-02-16 |
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