JPH0745791Y2

JPH0745791Y2 - ペン型バーコードリーダー

Info

Publication number: JPH0745791Y2
Application number: JP1989025797U
Authority: JP
Inventors: 幹生堀江; 光規飯間
Original assignee: 旭光学工業株式会社
Priority date: 1989-03-07
Filing date: 1989-03-07
Publication date: 1995-10-18
Anticipated expiration: 2004-03-07
Also published as: JPH02116359U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、可視発光型半導体レーザーから出射される可
視レーザー光を対象物に照射しつつ該対象物を走査する
ことによりバーコード情報を読みとるペン型バーコード
リーダーに関する。

（従来の技術）従来から、いわゆるペン型バーコードリーダーが知られ
ている。この従来のペン型バーコードリーダー１の光学
系は、第７図に概略的に示すような構成とされている。
この第７図において、符号1aは、ペン型バーコードリー
ダーのペン体であり、このペン体1a内に発光ダイオード
（LED）２と受光素子３とが設けられている。このペン
型バーコードリーダーは、そのペン体２の先端に設けら
れた集光素子４を対象物に接触させた状態で対象物を走
査するもので、ペン体1aのLED2から出射された照射光
は、集光素子４を介して対象物に印刷されたバーコード
パターンを照明する。その照明光はそのバーコードパタ
ーンで反射されて集光素子４を介してペン体1a内に導か
れる。このペン型バーコードリーダーは、ここでは、光
ファイバー５を介して受光素子３に導かれた反射光の光
量変化に基づきバーコードパターンの持つ情報を読みと
るようになっている。

（考案が解決しようとする課題）しかし、このような従来のバーコードリーダーは、読取
深度が極端に浅く、対象物の面の凹凸の起伏が大きい場
合等には、集光素子４と対象物の面との間の距離変化が
大きく、読取不能となり易い。

そこで、そのペン型バーコードリーダーの光学系の読取
り深度を深くするために、従来からある赤外発光タイプ
の半導体レーザーを用いる共に反射光量の減少を防止す
る構成として、対象物に対して非接触の状態で、ペン体
1aにより対象物を走査してバーコードパターンの情報を
読みとることができるようにすることが考えられるが、
対象物に非接触の状態でペン体1aにより対象物を走査し
てバーコードパターンを読みとることができるようにす
るには、対象物のどの箇所をレーザー光が走査している
かを視認して確認できるようにすることが前提となる。

そこで、半導体レーザーとして可視発光タイプを用いる
構成とすることが考えられるが、ところが、この可視発
光タイプの半導体レーザーは発熱量が大きく、熱暴走を
起こし易いという問題点があり、この半導体レーザーの
冷却期間を考慮して、この半導体レーザーを所定時間毎
に自動的に繰り返してオンオフさせる構成とすることが
考えられるが、続けてバーコード情報を読みとるときと
バーコード情報の読み取りを行っていないときとで同じ
時間間隔で半導体レーザーを強制的にオンオフさせるこ
とにすると、続けてバーコード情報の読み取りを行いた
いときに半導体レーザーがオフしてバーコード情報を読
み取れないという不都合の頻度が増大する。すなわち、
バーコード情報が正常にデコードされたようなときに
は、すぐに、半導体レーザーの駆動を停止させ、次の読
み取りのために冷却させるのが好ましい。一方、デコー
ドが正常に行なわれないときには、それだけ、半導体の
駆動時間が長くなるため、それに応じて半導体レーザー
の冷却時間を長くさせるのが好ましい。

（考案の目的）本考案は、上記の事情に鑑みて為されたもので、半導体
レーザーの熱暴走を抑止しつつ使い勝手の良好なペン型
バーコードリーダーを提供することにある。

（課題を解決するための手段）本考案に係わるペン型バーコードリーダーの特徴は、バ
ーコード情報の読み込みの有無に応じて可視発光型半導
体レーザーの少なくともオフ時間を変更してこの半導体
レーザーを所定時間毎に繰り返してオンオフする駆動制
御回路を設けたところにある。

（作用）本考案に係わるペン型バーコードリーダーによれば、可
視発光型半導体レーザーが所定時間毎に自動的に繰り返
してオンオフさせることにより熱暴走、熱破壊を防止す
る構成としたとしても、バーコード情報の読み込みの有
無に応じて半導体レーザーのオンオフのさせ方を変えた
ので使い勝手が良好である。

（実施例）以下、本考案に係わるペン型バーコードリーダーの実施
例を図面に基づいて説明する。

まず、ペン型バーコードリーダーのペン体の光学系につ
いて説明する。

第３図において、10は可視発光タイプの半導体レーザ
ー、11は投光レンズであり、この半導体レーザー10と投
光レンズ11とは投光部11′を構成している。この投光部
11′は後述する対象物の持つ情報の空間周波数に対して
読取り可能なビーム径を、ビームウェスト前後のＱ〜Ｒ
の区間で維持するよう設定されている。対象物によって
反射された可視レーザー光は、集光レンズ20を介して受
光素子13へ向けて集光される。この際、対象物側の点Q,
Rからの反射光は、それぞれ集光レンズ20を介してＱ′,
R′の位置に集光する。

受光素子13は、読取深度の両端Q,Rにある対象物からの
反射光を均一レベルで読み取るために、この読取深度内
の遠方限界Ｑと共役な点Ｑ′に一致して配置されてい
る。

反射光の光量レベルは、受光素子13から対象物までの距
離の二乗に反比例する。従って、読取り範囲内における
最も遠い部分Ｑからの反射光量を最も有効に集光させ、
近い部位Ｒからの反射光が分散するような位置に受光素
子13を配置することにより、受光素子13に達する光量を
読取り範囲の全域に亘って光学的に均一化することがで
きる。

集光レンズ20は、第４図に二点鎖線で外径を示した回転
対称な仮想レンズＬを、その光軸l₁とは偏心した位置に
中心軸を有するようカットして形成された回転非対称な
レンズである。集光レンズ20は、その光軸l₁が投光部1
1′の光軸l₂から平行にシフトするよう配置されてい
る。集光レンズ20の母体となる仮想レンズＬは、中心か
ら周辺に向かって徐々に曲率半径が大きくなる非球面レ
ンズである。この実施例に係る集光レンズ20は、焦点距
離を短く設定しつつ、レンズ周縁部の厚さを確保するた
め、周辺部へ向かって徐々に曲率半径が大きくなるよう
な非球面レンズである。集光レンズ20の中央部には、投
光部から発する光束をその進行方向を変えずに透過させ
る透過部としての貫通孔21が設けられている。

この構成の光学系によれば、半導体レーザー10から出射
された可視レーザー光は投光レンズ11により集束光とな
り、集光レンズ20の貫通孔21を通過して集束する。可視
レーザー光は点Ｑ〜Ｒの間に置かれた対象物で反射され
る。反射光は集光レンズ20に達するまでは投光光束と同
一の光路をとり、集光レンズ20によって投光部の光路か
ら外れ、受光素子13へ向けて集光される。対象物として
所定の規格のバーコードパターンが印刷されたものにつ
いては点Ｑ〜Ｒ間に位置する限り、ペン体30の開口から
離間した場合にも情報の読取が可能となる。

ここで、上記規格よりも空間周波数が小さい（パターン
が粗い）規格のバーコードパターンの読取を行う際には
読取深度は点Ｑ〜Ｒより広くなり、空間周波数が大きい
規格のバーコードパターンの読取りを行う際には読取深
度は点Ｑ〜Ｒより狭くなる。そして、読取深度が狭くな
る場合には、バーコードパターンを開口に密着させた状
態での読取りが不能となる。そこで、何種類かの規格の
バーコードパターンを読み取る場合には、最も空間周波
数が大きい規格のバーコードに対する読取深度の近い側
の限界点をペン体30の出射口に一致させるように設計す
る。

次に、ペン体30の構成を説明する。

ペン体30は、ペン筒30aと、このペン筒30aの先端に螺合
する前筒30bと、ペン筒30aの後端に螺合する有底後筒30
cとから構成されている。

半導体レーザー10と投光レンズ11とは筒状の保持枠11a
に固定され、受光素子13は、素子保持部材36に貼着され
ている。この素子保持部材36は、第５図に示すようにペ
ン筒30aの内壁に沿う形状でペン筒30aにネジ止めされた
半円筒部36aと、受光素子13が貼着された前壁36bとから
一体に形成されている。なお、前壁36bには、半導体レ
ーザー10から出射された可視レーザー光を通過させる光
路孔36cが形成されている。

集光レンズ20は、回転非対称であり、組み付けに方向性
があるため、第６図に拡大して示すように集光レンズ20
の周辺の一部に突起22を形成し、ペン筒30aの内壁に係
合孔37を形成して、組み付け時の位置決めの容易化を行
うことができるようになっている。有底後筒31cには、
半導体レーザーと第１図に示すコントローラ40とを接続
するコード用のコード孔38が穿設されている。

このペン型バーコードリーダーは、第１図に概念的に示
すように、コントローラー40によって制御されるもの
で、コントローラ40は、CPU41、ROM/RAMメモリ42、イン
ターフェース43を備えており、メインスイッチ44をオン
操作すると、コントローラ41に電源供給源45から電源電
力が供給される、ペン筒30a内には、図示を略す回路基板が設けられてお
り、この回路基板には、インターフェース46、駆動回路
部47、増幅回路部48、２値化回路部49が設けられてお
り、駆動回路部47はオートパワーコントロール部50を有
する。半導体レーザー10はトリガースイッチ51によって
オン可能となり、ここでは、駆動制御回路としてのCPU4
1によってオンオフ制御される。CPU41は、１秒の間半導
体レーザー10をOFFのままに維持する１秒間タイマーOFF
と、２秒の間半導体レーザー10をOFFのままに維持する
２秒間タイマーOFFと、２秒の間半導体レーザーをONの
ままに維持する２秒間タイマーONとを有する。

CPU41は、パワーONと共に、第２図に示すように全ての
タイマーをクリアする（S1）。これにより、１秒間タイ
マーOFF、２秒間タイマーOFF、２秒間タイマーONの計時
内容が初期値にセットされる。そして、CPU41はトリガ
ースイッチ51がONしているか否かを判断する（S2）。ト
リガースイッチ51がOFFしているときは、S2を繰り返
す。トリガースイッチ51がONしているときは、S3に移行
して２秒間タイマーONがスタートされ、次に、半導体レ
ーザー（レーザーダイオード）10がONされる（S4）。こ
れにより半導体レーザー10が発光し、半導体レーザー10
から出射された可視レーザー光はバーコードパターンが
印刷された対象物10′で反射され、その反射光は受光素
子13により受光されて光電変換される。その光電変換出
力は、増幅回路48により増幅されて２値化回路49により
２値化される。その２値化信号は、インターフェース4
6、43を介してCPU41に入力され、CPU41はデーター読み
込み（２値化信号の読み込み）を行ない（S5）、デコー
ドＣ（S6）、S7に移行する。

S7では、デコードOKか否かを判断する。デコードOKでな
い場合（たとえば、パワーONしたままで対象物の走査を
していない場合、データー読み込みを行なったがデータ
ーが正常にデコードされなかった場合）、S8に移行す
る。

S8では、まず、２秒間タイマーONがタイムアップしたか
否かを判断する。２秒間タイマーONがタイムアップして
いないときは、S5〜S8の処理を繰り返す。S8において２
秒間タイマーONがタイムアップすると半導体レーザー10
がOFFされ（S9）、次に２秒間タイマーOFFがスタートさ
れ（S10）、S11に移行して２秒間タイマーOFFがタイム
アップか否かを判断する。２秒間タイマーOFFがタイム
アップするまでS11の判断を繰り返し、S11において２秒
間タイマーOFFがタイムアップしたときはS1に移行し
て、S1〜S11の処理を繰り返す。したがって、トリガー
スイッチ51がONのときで、デコードOKでない場合、所定
時間（ここでは２秒）毎に半導体レーザー10のONとOFF
とが繰り返されることになる。

正常にデコードされたときは、S7においてYESと判定さ
れ、S12において半導体レーザー10がOFFされ、S13に移
行して、CPU41はドライバー52を駆動し、これによりブ
ザー53がブザー音を発生する。そして、次に、CPU41は
表示部又はプリンターあるいはホストコンピューターに
データーを転送し（S14）、S15に移行する。S15では１
秒間タイマーOFFをスタートさせる。

そして、S16において１秒間タイマーOFFがタイムアップ
したか否かを判定し、１秒間タイマーOFFがタイムアッ
プするまでS16の処理を繰り返し、S16においてタイムア
ップしたときはS1に移行する。したがって、トリガース
イッチ51はオンのままでデコードが正常に行われたとき
は、半導体レーザー10はデコード直後から１秒間OFFさ
れ、これが繰り返される。

よって、バーコード情報のデコードが正常でないとき又
は読み取りを行わないときの半導体レーザー10のオフ時
間に較べて、続けてバーコード情報を読みとるときの半
導体レーザーのオフ時間が短くなっているので、続けて
バーコード情報を読みとりたい場合、すぐに半導体レー
ザー10がオンされることになり、使い勝手上便利であ
る。

以上、実施例では、トリガースイッチ51をペン体30に設
ける構成としたがコントローラ40に設けてもよい。ま
た、CPU41はこの実施例では、コントローラ40に設けて
あるが、ペン体30に設けてもよい。さらに、実施例で
は、コントローラ40にブザー53を設けてあるが、ブザー
53はペン体30に設けてもよい。加えて、実施例では、ト
リガースイッチ51により半導体レーザー10のオンオフ制
御が可能となっているが、このトリガースイッチ51はな
くともよい。

（効果）本考案に係わるペン型バーコードリーダーによれば、デ
ーターの読み込みの有無に応じて半導体レーザーの少な
くともオフ時間を変更してこの半導体レーザーを所定時
間毎に自動的にオンオフさせる駆動制御回路を設けたの
で、可視発光型半導体レーザーの熱暴走を抑止しつつも
使い勝手の良好なペン型バーコードリーダーを提供でき
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係わるペン型バーコードリーダーの要
部を概念的に示すブロック回路図、第２図は本考案に係わるペン型バーコードリーダーの作
用を説明するためのフローチャート、第３図は本考案に係わるペン型バーコードリーダーのペ
ン体の内部構成を示す断面図、第４図は第３図のII−II線に沿う断面図、第５図は第３図のIII−III線に沿う断面図、第６図は第３図に示す集光レンズの取付け部分の拡大
図、第７図は従来のペン型バーコードリーダーのペン体の概
略構成を示す図、である。 10…半導体レーザー、10′…対象物 30…ペン体、40…コントローラ、41…CPU 50…オートパワーコントロール部 51…トリガースイッチ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】可視光型半導体レーザーから射出される可
視レーザー光を対象物に照射しつつ該対象物を走査する
ことによりバーコード情報を読み取るペン型バーコード
リーダーにおいて、トリガスイッチのオンにより前記半導体レーザーを自動
的にオン・オフする駆動制御回路が設けられ、この駆動
制御回路は、トリガースイッチのオンにより計時を開始
するタイマー手段と、バーコード情報のデコードが正常
に行なわれたか否かを判断する判断手段とを備えて、ト
リガースイッチがオンになってから一定時間内にデコー
ドが正常に行なわれたときには、前記半導体レーザーを
直ちにオフし、所定のオフ時間が過ぎるまでオンとなる
のを禁止し、前記トリガースイッチがオンになってから
一定時間内にデコードが正常に行なわれなかったときに
は、前記半導体レーザーをオフし、前記所定のオフ時間
よりも長いオフ時間が過ぎるまでオンになるのを禁止す
ることを特徴とするペン型バーコードリーダー。