JP5572497B2 - 光学情報読取システム及びその外部照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、バーコードやＱＲコード（登録商標）などの光学情報を読み取るための光学情報読取装置を含む光学情報読取システム及びその外部照明装置に関する。

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。

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。

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）。

特開２００８−３３４６５号公報 特開平１１−３３８９６６号公報

外部照明の制御をバーコードリーダが行うのが一般的と考えられるが、外部照明を使うだけで全てが解決する訳ではなく、点灯タイミング、外部照明の光の当て方、光の強さなど微妙な制御が必要になることが多く、外部照明の制御に限界がある。

具体的に説明すると、一般的にバーコードリーダが光学情報を読み取る能力は、ワークに対する光の照射方向によって大きく変化することが知られている。特に、ダイレクトパーツマーキングと称されるワークに直接的に刻印された光学情報（バーコードやＱＲコード）を読み取ろうとしたときに、本来読み取ることが可能な刻印品質であったとしても、ワークに対して光を当てる方向によって読み取りが不安定になったり、読み取り不能になることがある。このことから、複数の照明ＬＥＤの点灯箇所を変化させることのできる部分照明可能な外部照明ユニットが上市されている。このような外部照明ユニットはバーコードリーダに接続され、このバーコードリーダからの点灯指令を受けて点灯する。

バーコードリーダの使用環境はユーザによって様々であり、このことを念頭にバーコードリーダの開発が行われている。外部照明ユニットを使用するときに、可能な限り多様な点灯パターンで外部照明ユニットを照明させることができれば、上述したダイレクトパーツマーキングなどの繊細な読み取りが必要なワークに対して安定した読み取りを実現できる。

しかし、多様な点灯パターンを実現するには、外部照明ユニットの照明ＬＥＤを任意に点灯、消灯制御できる部分照明エリアを増加させる必要があり、この増加した部分照明エリア毎に点灯、消灯を制御するには、各エリアに対応した制御線を各々に用意する必要がある。このことは、制御の複雑化を招き、また、バーコードリーダと外部照明ユニットとを接続する配線が非常に複雑になる。

勿論、バーコードリーダが設置される工場の生産ラインの高速化の追従性やバーコードリーダの適用範囲の拡大を意図した場合に、外部照明の制御の自在性及び応答性の向上が求められるのは言うまでもない。

本発明は、光学情報読取装置との配線を簡素化しつつ外部照明装置の多様な点灯パターンを実現することのできる光学情報読取システム及びその外部照明装置を提供することにある。
本発明の更なる目的は、外部照明の制御の応答性を高めて光学情報読取装置の読み取り精度を高めることのできる光学情報読取システム及びその外部照明装置を提供することにある。

上記の技術的課題は、本発明の第１の観点によれば、
外部機器への通信機能を有する光学情報読取装置と外部照明装置とで構成される光学情報読取システムであって、
前記外部照明装置が、
複数の照明用ＬＥＤと、
該複数の照明用ＬＥＤを所定の複数のエリアに区分して、各エリア毎に点灯と消灯を切り替えるためのスイッチ手段と、
点灯すべきエリアを規定した第１点灯パターンを記憶した第１メモリとを有し、
前記光学情報読取装置が、
前記外部照明装置の前記第１メモリに記憶された前記第１点灯パターンと同じ第２点灯パターンを記憶した第２メモリと、
前記外部照明装置に供給する点灯指令トリガを生成して、該点灯指令トリガを前記外部照明装置に供給する第１制御手段とを有し、
前記外部照明装置は、
該外部照明装置の前記第１メモリに記憶されている前記第１点灯パターンを参照して、該第１点灯パターンに対応したエリアの照明用ＬＥＤが点灯するように前記スイッチ手段を制御する第２制御手段と、
前記光学情報読取装置からの点灯指令トリガを受けて前記第２制御手段により点灯が許可された照明用ＬＥＤを点灯させるためのＬＥＤ駆動手段とを更に備えていることを特徴とする光学情報読取システムを提供することにより達成される。
また、上記の技術的課題は、本発明の第２の観点によれば、
外部機器への通信機能を有する光学情報読取装置と一緒に用いられる外部照明装置であって、
該外部照明装置が、
複数の照明用ＬＥＤと、
該複数の照明用ＬＥＤを所定の複数のエリアに区分して、各エリア毎に点灯と消灯を切り替えるためのスイッチ手段と、
点灯すべきエリアを規定した第１点灯パターンを記憶した第１メモリとを有し、
前記光学情報読取装置が、
前記外部照明装置の前記第１メモリに記憶された前記第１点灯パターンと同じ第２点灯パターンを記憶した第２メモリと、
前記外部照明装置に供給する点灯指令トリガを生成して、該点灯指令トリガを前記外部照明装置に供給する第１制御手段とを有し、
前記外部照明装置は、
該外部照明装置の前記第１メモリに記憶されている前記第１点灯パターンを参照して、該第１点灯パターンに対応したエリアの照明用ＬＥＤが点灯するように前記スイッチ手段を制御する第２制御手段と、
前記光学情報読取装置からの点灯指令トリガを受けて前記第２制御手段により点灯が許可された照明用ＬＥＤを点灯させるためのＬＥＤ駆動手段とを更に備えていることを特徴とする光学情報読取装置用の外部照明装置を提供することにより達成される。

図４４を参照して説明すると、本発明の一つの具体的構成は、
外部機器への通信機能２０４を有する光学情報読取装置２０６と一緒に用いられる外部照明装置２０８であって、
複数の照明用ＬＥＤ２１０と、
光学情報読取装置２０６との通信２１２によって照明用ＬＥＤ２１０の点灯を制御する制御手段としてのプロセッサ２１４と、
照明用ＬＥＤ２１０の点灯パターンを記憶したメモリ２１６と、
照明用ＬＥＤ２１０を駆動するＬＥＤドライバ２１８とを有し、
光学情報読取装置２０６からの点灯指令トリガを受けて、外部照明装置２０８のメモリ２１６に記憶されている点灯パターンを参照して複数の照明用ＬＥＤ２１０の点灯を制御する。

外部照明装置２０８のメモリ２１６と光学情報読取装置２０６のメモリ２０２には共通の点灯パターンが記憶されている。この点灯パターンは予めユーザによって設定される。外部照明装置２０８のメモリ２１６と光学情報読取装置２０６のメモリ２０２には、外部照明装置２０８の機種情報が記憶されているのが好ましく、これにより光学情報読取装置２０６に外部照明装置２０８を接続したときの設定作業を自動化することができる。

点灯パターンとして複数の点灯パターンを用意しておくことで、複数の点灯パターンで外部照明装置２０８の照明を制御することができる。

本発明によれば、外部照明装置２０８が、光学情報読取装置２０６との通信２１２によって前記照明用ＬＥＤ２１０の点灯を制御する制御手段としてのプロセッサ２１４と、照明用ＬＥＤ２１０の点灯パターンを記憶したメモリ２１６とを有することから、光学情報読取装置２０６からの点灯指令を受けることで、複数の照明用ＬＥＤ２１０の点灯を制御することできる。したがって、高い応答性の下で外部照明装置２０８の照明を制御することができる。また、複数の点灯パターンを用意することで様々な態様の照明が可能になる。本発明の他の目的及び作用効果は以下の実施例の詳しい説明から明らかになるであろう。

バーコードリーダ・システムの全体構成図である。 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。 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。 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。 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。 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。 カメラモジュールを斜め後方から見た図である。 カメラモジュールを斜め前方から見た図である。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 外部照明ユニットの分解斜視図である。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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２８に図示の取付金具の断面図である。 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。 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。 バーコードリーダに内蔵され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され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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 パーソナルコンピュータを使って点灯パターンを設定するための設定画面の一例であり、外部照明ユニット無しの場合の設定画面の表示態様を示す図である。この図３８では、バーコードリーダに内蔵した内部照明ユニットに含まれる複数のＬＥＤの全てを点灯する点灯パターンが選択されている。 図４０と同様に、パーソナルコンピュータを使って点灯パターンを設定するための設定画面の一例であり、外部照明ユニット無しの場合の設定画面の表示態様を示す図である。この図４０では、バーコードリーダに内蔵した内部照明ユニットに含まれる複数のＬＥＤのうち、外周側に位置する２つの互いに対向するエリアを点灯する点灯パターンが選択されている。 パーソナルコンピュータを使って点灯パターンを設定するための設定画面の一例であり、小径の外部照明ユニットをバーコードリーダに接続した場合の設定画面の表示態様を示す図である。この図４２では、小径の外部照明ユニットに含まれる複数のＬＥＤの全てを点灯する点灯パターンが選択されている。 パーソナルコンピュータを使って点灯パターンを設定するための設定画面の一例であり、大径の外部照明ユニットをバーコードリーダに接続した場合の設定画面の表示態様を示す図である。この図４３では、大径の外部照明ユニットに含まれる複数のＬＥＤの全てを点灯する点灯パターンが選択されている。 本発明の典型的な具体例の概念構成図である。

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。

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。

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。「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。

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。

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。

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。

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。

（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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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）。

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）。

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。

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。

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）。

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面光源が形成される。

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。

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。

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。

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）。

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）。

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。

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。

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（図２１）及び第１のスペーサ８２（図２３）を介して積層した状態で収容されている。

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８２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。

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。

第１の変形例として、ＬＥＤ基板７７と回路基板７８の設置構造に関し、ＬＥＤ基板７７を介在させることなく直接的に回路基板７８をリヤケース７６にスペーサを介して固定するようにしてもよい。第２の変形例として、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、上述した第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。

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。

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。

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。

外部照明ユニット４の照明制御(図１)：
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。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。

バーコードリーダ２のＣＰＵは、バーコードリーダ２に接続された外部照明ユニット４との結線状態に基づいて当該外部照明ユニット４と通信が可能な専用品であるか否かを判断する。ここに、結線状態とは、例えば結線のピン配置などをいう。

通信可能な外部照明ユニット４であると判断したときには、外部照明ユニット４のメモリＭに記憶されている照明種別情報（機種情報）をパーソナルコンピュータ３が取得して、当該パーソナルコンピュータ３のメモリＭに記憶されている機種情報を取得し、このパーソナルコンピュータ３にインストールされている設定プログラムは、取得した機種の種別に対応した部分照明点灯パターンを設定する設定画面をパーソナルコンピュータ３のディスプレイに表示する。これにより、ユーザは、今現在接続されている外部照明ユニット４にどのような点灯パターンが設定可能なのかを直ちに且つ容易に把握することができる。

パーソナルコンピュータ（ＰＣ）３のディスプレイには、点灯エリア設定プログラムには、予め用意されている図４０〜図４３の照明設定画面が表示される。図４０の照明設定画面では、ＰＣ３に接続したマウスを使って次の設定が可能である。照明設定画面は、図４０を参照して、照明ユニットを模式的に図示したリング状の画像を含み、この画面で設定項目を選択したときには、この点灯パターンが直感的に把握できるようにリング状の画像が変化する。

図４０の照明設定画面で設定可能な事項は次の通りである。
（１）内部照明ユニット５による照明と外部照明ユニット４による照明を択一的に選択することができる。専用の外部照明ユニット４がバーコードリーダ２に接続されていないときには、図４０の設定画面から分かるように、「外部照明の使用」の項目がグレー表示され、この項目の選択はできない。
（２）内部照明ユニット５の点灯エリアとして、「内内周」パターンと「中内周」パターンを選択することができる（図４０）。「内内周」と「中内周」の選択は択一的であってもよいし、「内内周」と「中内周」との２つのパターンを選択することができる。「内内周」とは、図３２の内周第１〜内周第４エリアAEin１〜AEin４が点灯するパターンを意味している。「中内周」だけを選択したときには、図３２の外周第２エリアAEout２と外周第４エリアAEout４が点灯するパターンを意味している。「内内周」と「中内周」の双方を選択したときには、全てのエリアが点灯するパターンを意味している。

ちなみに、図４０を見ると、「内内周」「中内周」の双方にチェックマークが表示されていることから、ユーザが「内内周」「中内周」の双方点灯パターンを選択した状態にあり、リング状の画像は、全ての領域が赤色で表示される。他方、図４１を見ると、「中内周」にチェックマークが表示されていることからユーザが「中内周」パターンを選択した状態にあり、リング状の画像は、外周第２エリアAEout２と外周第４エリアAEout４だけが赤色で表示され、他のエリアは非選択を意味するグレー表示される。

（３）外部照明ユニット４の選択項目は、小径の外部照明ユニット４Ａ(図３４)が接続されているときには、図４２の設定画面が表示される。他方、大径の外部照明ユニット４Ｂ(図３３)が接続されているときには、図４３の設定画面が表示される。図４２(小径ユニット４Ａの設定画面)と図４３(大径ユニット４Ｂの設定画面)を対比すると、小径の外部照明ユニット４Ａの設定画面（図４２）では、「内円周」「中円周」「外円周」の３つが選択可能であり、「最外円周」はグレー表示されて選択不能な状態にある。小径の外部照明ユニット４Ａでは、「内円周」「中円周」「外円周」から少なくとも１つのパターンを選択することができる。これに対して、大径の外部照明ユニット４Ｂの設定画面（図４３）では、「内円周」「中円周」「外円周」「最外円周」の４つが選択可能である。大径の外部照明ユニット４Ｂでは、「内円周」「中円周」「外円周」「最外円周」から少なくとも１つのパターンを選択することができる。

「内円周」パターンを選択したときには、図３３、図３４で説明した最内周の第１〜第８の８つエリアＡＥin１〜ＡＥin８の全てが点灯される。「中円周」パターンを選択したときには、小径ユニット４ＡではＡＥmid１〜ＡＥmid８の８つのエリアの全てが点灯され(図３４)、大径ユニット４Ｂでは、ＡＥmid９〜ＡＥmid１８の８つのエリアの全てが点灯される(図３３)。「外円周」パターンを選択したときには、小径ユニット４ＡではＡＥout１〜AEout８の８つのエリアの全てが点灯され(図３４)、大径ユニット４Ｂでは、AEmid１〜AEmid８の８つのエリアの全てが点灯される(図３３)。大径ユニット４Ｂにおいて、「最外円周」を選択したときには、最外周の列のAEout１〜Ａout８の８つのエリアの全てが点灯される（図３３）。

図４２の設定画面は、小径の外部照明ユニット４Ａの全てのエリアを点灯させる選択が行われた状態にある。また、図４３の設定画面は、大径の外部照明ユニット４Ｂの全てのエリアを点灯させる選択が行われた状態にある。

図４０〜図４３の設定画面に設けられた「閉じる」を選択すると点灯パターンの設定が終了し、この点灯パターンの設定情報はバーコードリーダ２に転送され、また、外部照明ユニット４に転送される。そして、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（図１）に保存される。

上述したように、外部照明ユニット４が自身の照明機種情報をメモリＭに記憶していることで、パーソナルコンピュータ３の点灯パターン設定プログラムから外部照明ユニット４の機種に応じた点灯パターンを設定することができる。

外部照明ユニット４は、バーコードリーダ２から点灯指令の信号を受け取ると、外部照明ユニット４のメモリＭに保存されている点灯パターンの設定情報に基づいて外部照明ユニット４の照明用ＬＥＤ８０の点灯を制御する。この制御は、外部照明ユニット４のＣＰＵによって実行される。

図４０〜図４３の設定画面は一例に過ぎないのは言うまでもない。図３３(大径照明ユニット４Ｂ)、図３４(小径照明ユニット４Ａ)を参照して前述したように、区分したエリア毎に点灯、非点灯を設定できるように設定画面の表示態様を設計することもできる。また、この設定画面をユーザが任意に改変できるようにしてもよい。

また、ユーザが幾つかの点灯パターンを予め登録し、この登録した複数のパターンから設定できるようにしてもよい。また、ユーザが複数の点灯パターンを設定し、バーコードリーダ２からの信号に基づいて外部照明ユニット４の点灯パターンを切り替えるようにしてもよい。

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。

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。

以上、実施例のバーコードリーダ・システム1を詳述したが、図４４を参照して前述した本発明の概念構成を分かり易く説明すると次の通りである。図４４を再び参照して、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、先ず、光学情報読取装置２０６のメモリ２０２に記憶される。この情報は、光学情報読取装置２０６から外部照明ユニット２０８に転送され、この外部照明ユニット２０８のメモリ２１６に記憶される。

外部照明ユニット２０８のＣＰＵ２１４は、光学情報読取装置２０６のＣＰＵ２００との間の通信２０４、２１２により、外部照明ユニット２０８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。

その後は、光学情報読取装置２０６からの照明点灯トリガを外部照明ユニット２０８のＬＥＤドライバ２１８が受け付けて照明ＬＥＤ２１０のＯＮ/ＯＦＦの切り替えが行われる。

如上の説明から理解できるように、点灯パターンの設定情報を外部照明ユニット２０８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。なお、上記の実施例では、外部照明ユニット２０８がＣＰＵ２１４を備えているが、このＣＰＵ２１４の代わりにデジタル回路で上述した照明の点灯パターンの制御などを実行してもよい。

ユーザが点灯パターンを変更したいときには、パーソナルコンピュータ３（図１）の照明設定プログラムを使って任意の点灯パターン情報を作成し、当該点灯パターン情報を同様に外部照明ユニット２０８のメモリ２１６に記憶させればよい。また、点灯パターンの設定を設定バンクに含めることで、この設定バンクの自動切り替えの制御を加えてもよい。設定バンクとは、光学情報読取システムの各種のパラメータを一括して記憶したファイルであり、この設定バンクを予め複数用意しておくことで、例えば読み取りが上手くいかなかった場合に自動的に他の設定バンクを切り替えながら読み取りを実行させることができる。この設定バンクの自動切り替えによる読み取りを行う場合、各設定バンクに含まれる点灯パターンの設定情報を設定バンクを切り替えるタイミングで外部照明ユニット２０８に転送して、この外部照明ユニット２０８のメモリ２１６に記憶させることにより、各設定バンクに対応した点灯パターンでの照明が可能になる。

バーコードやＱＲコードなどの光学情報を読み取るときの照明に適用される。

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
１０５ ブロックスイッチ
１０６ 定電流回路
１０７ 列スイッチ
１０９ スイッチング素子としてのトランジスタ

Claims (10)

1. 外部機器への通信機能を有する光学情報読取装置と外部照明装置とで構成される光学情報読取システムであって、
   前記外部照明装置が、
   複数の照明用ＬＥＤと、
   該複数の照明用ＬＥＤを所定の複数のエリアに区分して、各エリア毎に点灯と消灯を切り替えるためのスイッチ手段と、
   点灯すべきエリアを規定した第１点灯パターンを記憶した第１メモリとを有し、
   前記光学情報読取装置が、
   前記外部照明装置の前記第１メモリに記憶された前記第１点灯パターンと同じ第２点灯パターンを記憶した第２メモリと、
   前記外部照明装置に供給する点灯指令トリガを生成して、該点灯指令トリガを前記外部照明装置に供給する第１制御手段とを有し、
   前記外部照明装置は、
   該外部照明装置の前記第１メモリに記憶されている前記第１点灯パターンを参照して、該第１点灯パターンに対応したエリアの照明用ＬＥＤが点灯するように前記スイッチ手段を制御する第２制御手段と、
   前記光学情報読取装置からの点灯指令トリガを受けて前記第２制御手段により点灯が許可された照明用ＬＥＤを点灯させるためのＬＥＤ駆動手段とを更に備えていることを特徴とする光学情報読取システム。
2. 前記第１点灯パターンが、前記複数の照明用ＬＥＤの一部だけを点灯させる部分照明と、前記複数の照明用ＬＥＤの光の強さとを含む、請求項１に記載の光学情報読取システム。
3. 前記外部照明装置がリング状の形状を備え、
   前記複数の照明用ＬＥＤが前記光学情報読取装置の光軸を中心としてリング状に配列されている、請求項２に記載の光学情報読取システム。
4. 前記外部照明装置の前記複数の照明用ＬＥＤが、
   第１の円周上に配列された第１の列の複数の照明用ＬＥＤと、
   前記第１の円周とは異なる直径の第２の円周上に配列された第２の列の複数の照明用ＬＥＤとを有し、
   前記外部照明装置が、
   前記第１の列と前記第２の列を円周方向に区分したブロック毎に各ブロックに属する複数の照明用ＬＥＤが直列に接続され且つブロックスイッチをＯＮ/ＯＦＦすることにより当該ブロックに属する複数の照明用ＬＥＤに電圧を印加できる状態を生成するブロック回路と、
   前記各ブロック回路に直列に接続された複数の照明用ＬＥＤを前記第１、第２の列に区分して、各列の照明用ＬＥＤと並列に接続された列スイッチとを更に有し、
   前記外部照明装置の前記第２制御手段によって前記ブロックスイッチと前記列スイッチのＯＮ/ＯＦＦが制御される、請求項３に記載の光学情報読取システム。
5. 前記各ブロック回路に接続された定電流回路を更に有する、請求項４に記載の光学情報読取システム。
6. 前記外部照明装置が、
   リング状の外形輪郭を有するリンク状のアウターケースと、
   該アウターケース内に収容されたリング状の形状の第１の基板と、
   前記アウターケース内に収容されたリング状の形状の第２の基板とを有し、
   前記第１の基板には前記複数の照明用ＬＥＤが実装され、
   前記第２の基板には、前記複数の照明用ＬＥＤの点灯を制御すると共に前記光学情報読取装置との通信を制御する前記第２制御手段と前記第１メモリとが実装され、
   前記第１の基板と前記第２の基板とが積層した状態で前記アウターケース内に収容されている、請求項３〜５のいずれか一項に記載の光学情報読取システム。
7. 複数の前記第１の点灯パターンが前記外部照明装置の前記第１メモリに記憶され、
   該複数の第１の点灯パターンと同じ複数の前記第２の点灯パターンが前記光学情報読取装置の前記第２メモリに記録され、
   前記光学情報読取装置からの信号に基づいて、前記外部照明装置の前記第２制御手段が前記外部照明装置の点灯パターンを切り替える、請求項３〜６のいずれか一項に記載の光学情報読取システム。
8. 前記光学情報読取装置の前記第２メモリには、該光学情報読取装置の各種のパラメータを記憶したファイル形式の複数の設定バンクが更に記録され、
   該光学情報読取装置の読み取りが上手くいかなかった場合に前記設定バンクのファイルに含まれる点灯パターンの切り替えタイミングを前記外部照明装置に供給して、該外部照明装置の点灯パターンを変更する、請求項７に記載の光学情報読取システム。
9. 前記光学情報読取装置が、複数の照明用ＬＥＤを備えた内部照明ユニットを有している、請求項１〜８のいずれか一項に記載の光学情報読取システム。
10. 外部機器への通信機能を有する光学情報読取装置と一緒に用いられる外部照明装置であって、
    該外部照明装置が、
    複数の照明用ＬＥＤと、
    該複数の照明用ＬＥＤを所定の複数のエリアに区分して、各エリア毎に点灯と消灯を切り替えるためのスイッチ手段と、
    点灯すべきエリアを規定した第１点灯パターンを記憶した第１メモリとを有し、
    前記光学情報読取装置が、
    前記外部照明装置の前記第１メモリに記憶された前記第１点灯パターンと同じ第２点灯パターンを記憶した第２メモリと、
    前記外部照明装置に供給する点灯指令トリガを生成して、該点灯指令トリガを前記外部照明装置に供給する第１制御手段とを有し、
    前記外部照明装置は、
    該外部照明装置の前記第１メモリに記憶されている前記第１点灯パターンを参照して、該第１点灯パターンに対応したエリアの照明用ＬＥＤが点灯するように前記スイッチ手段を制御する第２制御手段と、
    前記光学情報読取装置からの点灯指令トリガを受けて前記第２制御手段により点灯が許可された照明用ＬＥＤを点灯させるためのＬＥＤ駆動手段とを更に備えていることを特徴とする光学情報読取装置用の外部照明装置。