JP4142352B2

JP4142352B2 - 光学的情報読取装置用モジュール

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Publication number: JP4142352B2
Application number: JP2002175098A
Authority: JP
Inventors: 恭久小林
Original assignee: Optoelectronics Co Ltd
Current assignee: Optoelectronics Co Ltd
Priority date: 2002-06-14
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2008-09-03
Anticipated expiration: 2022-06-14
Also published as: JP2004021567A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光反射率の異なる部分を有する読取対象の情報を光学的に読み取ってそれに応じた信号を出力する光学的情報読取装置に設ける光学的情報読取装置用モジュールに関し、特にバーコード記号を読み取るバーコードリーダ又はバーコードスキャナに適した光学的情報読取装置用モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、多くの消費財や値札に光反射率の異なる部分を有する読取対象であるバーコード記号が印刷されており、それを用いたＰＯＳ（販売時点管理）システムが発展している。また、このバーコード記号は販売業だけではなく、工場における中間財管理、運送業における物流管理に用いられるほか、医療、サービス、家電製品操作などあらゆる分野に急速に普及している。
従って、このバーコード記号の情報を光学的に読み取って信号を出力する光学的情報読取装置であるバーコードリーダあるいはバーコードスキャナは、あらゆる場所の様々な条件下で利用される。特に最近では、ＰＨＳ（パーソナルハンディホンシステム）を持つ人が増加したため、これらの機器の付近でバーコードリーダやバーコードスキャナを動作させなくてはならない場合が増えている。この場合、ＰＨＳが出す強い電波がバーコードリーダ等への雑音源になってしまう。
【０００３】
ところで、従来のバーコードリーダは、一般に、バーコード記号に光を投射する発光部と、その光の反射光を受光する受光部と、受光部が光電変換した電気信号をアナログ処理するアナログ信号処理部と、そのアナログ処理した電気信号を演算処理するデジタル信号処理部とによって構成されている。また、そのアナログ信号処理部は、電流電圧変換回路，増幅器，電源部，フィルタなどからなり、デジタル信号処理部は、２値化処理回路，デコーダ，中央演算部（ＣＰＵ），インタフェース，電源部などからなっている。なお、受光部とアナログ信号処理部をモジュール化したものが光学的情報読取装置用モジュールである。また、デコーダを持たない簡易型のものがバーコードスキャナであり、その検出信号のデコードはパーソナルコンピュータなどを利用して行う。
【０００４】
さて、このアナログ信号処理部とデジタル信号処理部は電波による雑音の影響を受け易い。つまり、これらの信号処理部で処理する信号や電源電圧などに雑音が混入されると、信号の波形が劣化するため読取率（バーコードリーダが正確に読み取り動作を行う確率）が低下してしまうのである。なかでも光学的情報読取装置用モジュールにあるアナログ信号処理部は、後段のデジタル信号処理部と比較して信号の振幅が非常に小さいため、この影響を大きく受ける。
従って、上述したようにＰＨＳの近くでバーコードリーダを動作させると、その電波ノイズにより光学的情報読取装置用モジュールの性能が大幅に劣化し、読み取り不能になることもある。特に、ＰＨＳは１．９ＧＨｚという高周波の電波で通信を行っているため、光学的情報読取装置用モジュールの正常な動作の妨げになる。
そこで、従来はこれらの信号処理部を集積化したＬＳＩに金属製のシールドを施して電波の侵入を遮断したり、ノイズフィルタ装置を設けて雑音成分を除去したりする対策がとられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光学的情報読取装置用モジュールに金属製シールドを被せるには、シールドとその中に搭載する部品とが接触して通電してしまうのを防ぐため、シールドと部品との間にシールドの反りや寸法誤差を見込んだ充分なクリアランスをとる必要がある。このクリアランスやシールドケース自体の厚みのために、光学的情報読取装置用モジュールの体積が大きくなってしまう。また、光学的情報読取装置用モジュールの回路基板にノイズフィルタ装置を設けるには、その搭載面積分だけ回路基板を大きくしなくてはならない。つまり、上記の方法は光学的情報読取装置用モジュールの小型化の妨げになるという問題があった。
その上、光学的情報読取装置用モジュールの部品点数や組付け工数が増えるので、コスト高を招いてしまうという問題があった。
【０００６】
この発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、ＰＨＳの電波による雑音の影響下でもバーコードリーダ等の光学的情報読取装置が正確に情報を読取れるようにすると共に、その光学的情報読取装置用モジュールの大型化を防ぎ、且つコストも高くならないようにすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、光反射率の異なる部分を有する読取対象を照射してその反射光を受光して光電変換を行う受光部と、受光部で光電変換した電流信号を電圧信号に変換する電流電圧変換回路と、変換された電圧信号を増幅および調整する信号処理回路と、受光部および電流電圧変換回路と信号処理回路を動作させるための基準電圧を生成する電源部とを備えた光学的情報読取装置用モジュールにおいて、上記の目的を達成するため、上記電流電圧変換回路が、上記受光部とグランドとの間に接続されて上記光電変換された電流信号を流す抵抗と、その抵抗の両端子間に発生する電圧信号をコンデンサを介して取り出す回路とからなり、前記抵抗に並列に１．９ＧＨｚの自己共振周波数を得る特定容量を持つコンデンサを接続したものである。
【００１１】
上記電源部が、電源電圧を分圧して上記基準電圧を生成する分圧回路と、その分圧回路によって生成された基準電圧をインピーダンス変換して出力するオペアンプを用いたバッファ回路と、そのバッファ回路の出力端子に接続されて基準電圧を出力する出力抵抗とを備え、その分圧回路の分圧点、バッファ回路を構成するオペアンプの一方の入力端子と出力端子との接続線、および出力抵抗の出力端のうちの１箇所以上とグランドとの間に、それぞれ１．９ＧＨｚの自己共振周波数を得る特定容量を持つコンデンサを接続するとよい。
【００１２】
あるいは、上記電源部からの基準電圧供給線に直列に抵抗を設け、その抵抗の出力端とグランドとの間に１．９ＧＨｚの自己共振周波数を得る特定容量を持つコンデンサを接続して高周波フィルタを構成するとよい。
なお、上記各特定容量を持つコンデンサの特定容量を7ｐＦにするとよい。また、上記特定容量を持つコンデンサは、上記電流電圧変換回路だけに設けてもよいが、電源部あるいは基準電圧供給線とグランドとの間にも設けるとよく、その全てに設けると一層確実にＰＨＳによる電波ノイズを除去することができる。
さらに、上記いずれかの光学的情報読取装置用モジュールを備えた光学的情報読取装置を提供することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に、光学的読取装置であるバーコードリーダ（バーコードスキャナともいう）に使用される、この発明による光学的情報読取装置用モジュールのブロック図を示す。この光学的情報読取装置用モジュールは、受光部１と電流電圧変換回路（Ｉ／Ｖ変換回路）２と信号処理回路３と電源部４および高周波フィルタ５とからなっている。
その信号処理回路３は、第１アンプ３１、周波数特性補正回路３２、第２アンプ３３、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３４、および自動利得制御部（ＡＧＣ部）３５によって構成されている。これらの各部（回路）には、電源部４から高周波フィルタ５および基準電圧供給線１０を介して基準電圧Ｖｒが印加される。
【００１４】
この光学的情報読取装置用モジュールは、図示しないバーコードリーダ又はスキャナの筐体内に組み込まれ、半導体レーザ又は発光ダイオードなどの発光体から光反射率の異なる部分を有する読取対象であるバーコード記号に向けて光を照射し、その反射光を光信号として受光部１で受光し、光電変換して電流信号を生成する。
その電流信号をＩ／Ｖ変換回路２で電圧信号に変換し、その電圧信号を信号処理回路３によってアナログ処理して出力する。その出力信号は図示していないＡ／Ｄ変換回路に送られてデジタル信号に変換され、デコーダによってデコードされてバーコード記号の情報が認識される。
【００１５】
上記信号処理回路３は、Ｉ／Ｖ変換回路２によって変換された電圧信号を、まずプリアンプである第１アンプ３１で増幅し、その増幅した信号を周波数特性補正回路３２を通して高域成分を補正し、第２アンプ３３でさらに増幅する。そして、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３４を通して高域成分をカットした信号として出力する。その出力信号の一部をＡＧＣ部３５によって周波数特性補正回路３２に帰還させて自動利得制御（ＡＧＣ）を行う。
電源部４は、２．５Ｖの電源電圧から１．２５Ｖの基準電圧を生成し、高周波フィルタ５によって高周波ノイズを除去し、ノイズの無い１．２５Ｖの基準電圧Ｖｒを基準電圧供給線１０を通してＩ／Ｖ変換回路２および信号処理回路３の各回路に供給してそれらを動作させる。
【００１６】
なお、この光学的情報読取装置用モジュールは、受光部１とＩ／Ｖ変換回路２と信号処理回路３を一つの基板に搭載し、電源部４と高周波フィルタ５とを別の一つの基板に搭載した構成になっている。２．５Ｖの電源電圧は、バーコードリーダ内の電池（乾電池又は二次電池）あるいは外部から供給される。
そして、この光学的情報読取装置用モジュールのＩ／Ｖ変換回路２、電源部４、および基準電圧供給線１０とグランドの間（この例では高周波フィルタ５）の少なくともいずれか、望ましくは全てに、Ｉ／Ｖ変換回路２で変換される電圧信号に混入されるＰＨＳの電波ノイズを除去するための特定容量を持つコンデンサ（特定コンデンサ）を設けている。
【００１７】
図２は、図１に示した光学的情報読取装置用モジュールの具体的に回路構成例を示す回路図である。図１に示した各ブロックの構成およびその動作を、図２にを用いてさらに詳細に説明する。
受光部１は、光信号を受光して電流信号に変換する光電変換素子である。この例ではその光電変換素子としてフォトダイオードＰＤを用いているが、ＣＣＤなど他の光電変換素子を用いてもよい。この受光部１は、フォトダイオードＰＤが光信号を受光すると、その光起電力によってＩ／Ｖ変換回路２に電流ｉを流す。このフォトダイオードＰＤのカソードには、電源端子６から２．５Ｖの逆バイアス電圧が印加されている。
【００１８】
Ｉ／Ｖ変換回路２は、フォトダイオードＰＤと直列に、そのアノードと接地ＧＮＤとの間に抵抗Ｒ１を接続している。その抵抗Ｒ１に、その両端に接続したコンデンサＣ１，Ｃ２を介して抵抗Ｒ２を並列に接続し、その抵抗Ｒ２とコンデンサＣ１との接続点ａから電圧信号Ｖａを出力する。また、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２との接続点ｂを基準電圧Ｖｒが印加される基準電圧供給線１０に接続している。さらに、抵抗Ｒ１と並列に、そこで変換される電圧信号に混入されるＰＨＳの電波ノイズを除去するための特定容量を持つコンデンサＣａを接続している。
【００１９】
このＩ／Ｖ変換回路２は、フォトダイオードＰＤによって流される電流ｉによる電流信号を抵抗Ｒ１によって電圧信号に変換する。もっと正確に言えば、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１，Ｃ２と抵抗器Ｒ２の合成インピーダンスによって電圧信号に変換してａ点に出力し、その電圧信号Ｖａを信号処理回路３に入力させる。また、このＩ／Ｖ変換回路２では、電流／電圧変換用の抵抗器Ｒ１の抵抗値をなるべく大きく、例えば従来の３倍程度にすることにより、変換する電圧信号の振幅を大きくするとともにその高域成分を制限している。つまり、このＩ／Ｖ変換回路２は信号変換機能とディエンファシス機能とを兼ね備え、その両方の動作をほぼ同時に行う。なお、ディエンファシス機能で制限した電圧信号の高域成分は、後述する周波数特性補正回路３２で補正する。
【００２０】
ところで、バーコードリーダの近くでＰＨＳが使用されると、ＰＨＳが発信する１．９ＧＨｚの電波が外部ノイズとして混入し、受光部１およびＩ／Ｖ変換回路２で行う信号の変換に不具合が生じて適正な電圧信号が得られなくなり、バーコード記号の読み取りが不能になる恐れがある。
そこで、この実施形態では、抵抗Ｒ１に並列に特定容量を持つコンデンサＣａを接続し、そのコンデンサＣａの自己共振周波数特性を利用してＰＨＳによる電波ノイズを除去するようにしている。
【００２１】
コンデンサは、その自己共振周波数と同じ周波数成分に対してはインピーダンスが低くなり、信号中のその周波数成分のみを通過させる特性を持つ。さらに、コンデンサのインピーダンスが低くなる信号の周波数範囲（コンデンサを通過する信号の帯域）は、コンデンサの自己共振周波数が高いほど狭くなる。また、そのコンデンサの自己共振周波数はコンデンサの容量値や形状などに応じて変化し、コンデンサの容量値が小さいと自己共振周波数は高くなり、コンデンサの容量値が大きいと自己共振周波数は低くなる。
【００２２】
そこで、このコンデンサＣａの容量値を、ＰＨＳで使用する電波の周波数と同じ１．９ＧＨｚの自己共振周波数を得る容量値にすれば、抵抗Ｒ１の両端間に発生する電圧信号のうち１．９ＧＨｚ付近の信号成分（ＰＨＳの電波ノイズ成分）のみがコンデンサＣａを通して接地ＧＮＤに流れる。したがって、抵抗Ｒ１等によって変換される電圧信号ＶａからＰＨＳの電波ノイズを除去することができる。以下、この１．９ＧＨｚの自己共振周波数を得る容量値を「特定容量」と云い、その特定容量を持つコンデンサを「特定コンデンサ」と云う。
【００２３】
この実施形態では、特定コンデンサとして、温度補償用のチップ積層セラミックコンデンサで特定容量７ｐＦのものを用いた。なお、特定コンデンサは温度補償用のチップ積層セラミックコンデンサに限らず、他の形状のコンデンサを使用しても同様な効果が得られる。その場合は、コンデンサの形状に応じて自己共振周波数特性が変わるので、別途カタログやシミュレーションなどでコンデンサの形状に応じた特定容量の値を算出する。
上述したＩ／Ｖ変換回路２では、コンデンサＣａが特定コンデンサである。
【００２４】
このＩ／Ｖ変換回路２から出力される電圧信号Ｖａは、信号処理回路３の第１アンプ（プリアンプ）３１に入力する。その第１アンプ３１は、オペアンプ１１と、その反転入力端子（−）と基準電圧供給線１０との間に接続した抵抗Ｒ３と、反転入力端子と出力端子の間に接続した帰還抵抗である抵抗Ｒ４とによって、負帰還の非反転増幅器を構成している。そのオペアンプ１１の非反転入力端子（＋）に電圧信号Ｖａを入力してそれを非反転増幅して出力する。
【００２５】
この第１アンプ３１で増幅された信号は周波数特性補正回路３２に入力する。その周波数特性補正回路３２は、第１アンプ３１のオペアンプ１１の出力端子と後述する第２アンプ３３のオペアンプ１２の非反転入力端子（＋）との間に接続した、抵抗Ｒ５とコンデンサＣ３の並列回路と、その第２アンプ３３側の接続点ｐにドレインＤを、基準電圧供給線１０にソースＳをそれぞれ接続した電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）１６とからなる。
なお、このＦＥＴ１６はＪＦＥＴ（接合型ＦＥＴ：Junction Field Effect Transistor）であり、そのゲートＧは後述するＡＧＣ部３５のオペアンプ１４の出力端子に接続され、ＡＧＣ部３５の出力信号である制御信号Ｓｃによって制御される。この制御信号は０Ｖを中心に正負に変化する電圧信号である。
【００２６】
そして、ＦＥＴ１６は、ゲート・ソース間電圧が０Ｖ（ゼロバイアス）でも所定のドレイン電流が流れるディプレッション型で動作させる。そのため、ゲートＧのソースＳに対する電位、すなわち制御信号Ｓｃ−基準電圧Ｖｒがバイアスとなり、そのバイアスの深さに応じてドレイン電流が変化し、ドレイン・ソース間の抵抗値（以下単に「抵抗値」という）が変化する可変抵抗素子として機能する。すなわち、制御信号Ｓｃが正電圧になるとバイアスが浅くなり、ドレイン電流が増加するから抵抗値は小さくなり、逆に制御信号Ｓｃが負電圧になるとバイアスが深くなり、ドレイン電流が減少するから抵抗値は大きくなる。
【００２７】
この周波数特性補正回路３２は微分回路を構成して通過する信号の高域成分を強調するエンファシスを行い、前述したＩ／Ｖ変換回路４でディエンファシスして制限した電圧信号Ｖａの高域成分を補正して元の状態に戻す。
ここで、前述のようにＡＧＣ部３５からの制御信号Ｓｃが正電圧の時はＦＥＴ１６の抵抗値が小さくなるため、この周波数特性補正回路３２の微分の時定数が小さくなり、且つ抵抗Ｒ５の抵抗値とＦＥＴ１６の抵抗値とによって分圧される信号の振幅も小さくなる。逆に制御信号Ｓｃが負電圧の時はＦＥＴ１６の抵抗値が大きくなるため、この周波数特性補正回路３２の微分の時定数は大きくなるが、抵抗Ｒ５の抵抗値とＦＥＴ１６の抵抗値によって分圧される信号の振幅は、制御信号Ｓｃが正電圧のとき程小さくはならない。
【００２８】
第２アンプ３３は、オペアンプ１２と、その反転入力端子（−）と基準電圧供給線１０との間に接続した抵抗Ｒ６と、オペアンプ１２の反転入力端子と出力端子の間に接続した帰還抵抗である抵抗Ｒ７とからなり、負帰還の非反転増幅器を構成している。そして、第１アンプ３１によって増幅された電圧信号を、周波数特性補正回路３２を通してオペアンプ１２の非反転入力端子（＋）に入力し、それを非反転増幅して出力する。
この第２アンプ３３の入力信号の大きさがＡＧＣ部３５からの制御信号Ｓｃにより周波数特性補正回路３２で制御されるため、第２アンプ３３の利得が制御されるのと同等の機能を果たす。
【００２９】
その第２アンプ３３の出力信号をローパスフィルタ（ＬＰＦ）３４を通して高域成分を除去して出力する。
そのＬＰＦ３４は、オペアンプ１３と、その非反転入力端子（＋）と第２アンプ３３のオペアンプ１２の出力端子の間に直列に接続した抵抗Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１０と、その抵抗Ｒ８とＲ９の接続点と接地ＧＮＤとの間、およびオペアンプ１３の非反転入力端子と接地ＧＮＤとの間にそれぞれ接続したコンデンサＣ４，Ｃ５と、抵抗器Ｒ９とＲ１０の接続点とオペアンプ１３の出力端子との間に接続したコンデンサＣ６と、そのオペアンプ１３の非反転入力端子と出力端子との間に接続した抵抗Ｒ１１と、その非反転入力端子と基準電圧供給線１０との間に接続した抵抗Ｒ１２とによって構成されている。
【００３０】
このＬＰＦ３４は、オペアンプ１３と抵抗Ｒ９，Ｒ１０，Ｒ１１，Ｒ１２とコンデンサＣ５，Ｃ６からなる２次アクティブフィルタに、抵抗Ｒ８とコンデンサＣ４からなる１次パッシブフィルタを追加した３次ローパスフィルタである。
したがって、このＬＰＦ３４を通過した出力信号は、余分な高周波数成分が除去されて、雑音を含まない必要な信号成分のみとなる。
このＬＰＦ３４の出力信号が図示しないＡ／Ｄ変換回路へ送られるが、その一部がＡＧＣ部３５の入力となる。
【００３１】
ＡＧＣ部３５は、オペアンプ１４と、ＮＰＮトランジスタ１７と、抵抗Ｒ１３〜Ｒ１６およびコンデンサＣ６によって構成されている。そのトランジスタ１７は、コレクタを２．５Ｖの電源端子６に接続し、エミッタを抵抗Ｒ１３を介してオペアンプ１４の非反転入力端子（＋）に接続し、ベースをＬＰＦ３４の出力端子に接続している。オペアンプ１４の非反転入力端子はまた、抵抗Ｒ１４を介して基準電圧供給線１０に、コンデンサＣ６を介して接地ＧＮＤにそれぞれ接続している。また、このオペアンプ１４の反転入力端子（−）は、抵抗Ｒ１５を介して２．５Ｖの電源端子６に、抵抗Ｒ１６を介して接地ＧＮＤにそれぞれ接続しており、出力端子は前述した周波数特性補正回路３２のＦＥＴ１６のゲートＧに接続している。
【００３２】
このＡＧＣ３５に入力した信号は、トランジスタ１７によって整流され、コンデンサＣ６によってその整流波形のピーク値がホールドされる。そのホールド電圧Ｖｐがオペアンプ１４の非反転入力端子に入力する。一方、２．５Ｖの電源電圧を抵抗Ｒ１５とＲ１６で分圧して比較電圧Ｖｃを生成し、オペアンプ１４の反転入力端子に入力している。オペアンプ１４はこの比較電圧Ｖｃとホールド電圧Ｖｐとを比較し、その大小関係と差に応じた制御信号Ｓｃを出力する。
【００３３】
その制御信号Ｓｃは、０Ｖを中心に正負に変化する電圧信号であり、Ｖｐ＝Ｖｃの時はＳｃ＝０Ｖとなり、Ｖｐ＞ＶｃのときはＳｃ＞０Ｖに、Ｖｐ＜ＶｃのときはＳｃ＜０Ｖになる。周波数特性補正回路３２のＦＥＴ１６はディプレッション型で動作し、制御信号Ｓｃ＝０Ｖのときに所望の抵抗値となり、制御信号Ｓｃがそれより正電圧で大きくなると抵抗値が減少し、負電圧で大きくなると抵抗値が増加するように抵抗値が変化する。
【００３４】
次に、以上述べた各回路を動作させるために、基準電圧供給線１０に供給する１．２５Ｖの基準電圧Ｖｒを生成する電源部４と、その基準電圧Ｖｒに混入する雑音成分を除去する高周波フィルタ５について説明する。
これらの電源領域に大きなノイズ、特に高周波ノイズが入ると誤った電圧信号が各デバイスに印加されて回路が誤動作する恐れがあるので、ノイズを除去しておく必要がある。
【００３５】
電源部４には電源端子６から２．５Ｖの電源電圧が供給される。その電源電圧を、電源端子６と接地ＧＮＤの間に直列に接続した抵抗Ｒ１７とＲ１８による分圧回路で分圧して１．２５Ｖの基準電圧を生成する。オペアンプ１５はその反転入力端子（−）と出力端子を直接接続してボルテージホロワのバッファ回路を構成しており、その非反転入力端子（＋）に入力する１．２５Ｖの基準電圧をインピーダンス変換して（出力インピーダンスを略零にして）忠実に出力する。
分圧回路の抵抗Ｒ１８に並列にコンデンサＣ７とコンデンサＣｂを接続している。また、オペアンプ１５の非反転入力端子と出力端子との接続部と接地ＧＮＤとの間にコンデンサＣ８とコンデンサＣｃを並列に接続している。そして、このオペアンプ１５の出力端子を抵抗Ｒ１９を介して高周波フィルタ５に接続し、その抵抗Ｒ１９の出力側と接地ＧＮＤとの間にコンデンサＣｄを接続している。
【００３６】
これらの各コンデンサはいずれもフィルタ作用をなすが、コンデンサＣ７とＣ８は一般ノイズ除去用のコンデンサであり、その容量値は限定しないが、例えば４７００ｐＦ程度にする。
コンデンサＣｂ，Ｃｃ，Ｃｄは、いずれも７ｐＦ（ピコファラッド）の特定容量を持ち、自己共振周波数が１．９ＧＨｚの特定コンデンサであり、１．２５Ｖの基準電圧ＶｒからＰＨＳによる１．９ＧＨｚの電波ノイズを除去する。
したがって、この電源部４では２．５ｖの電源電圧を分圧して１．２５Ｖの基準電圧を生成するとともに、その基準電圧から一般ノイズおよびＰＨＳによる電波ノイズのいずれも除去するフィルタの機能も備えている。
【００３７】
高周波フィルタ５は、電源部４からの基準電圧供給線１０に直列に介挿した抵抗Ｒ２０とその抵抗Ｒ２０の出力端と接地ＧＮＤ間に接続したコンデンサＣｅとによって構成されている。そのコンデンサＣｅも、７ｐＦの特定容量を持つ特定コンデンサであり、電源部４から供給される１．２５Ｖの基準電圧Ｖｒに残留する１．９ＧＨｚの電波ノイズを除去する。
この高周波フィルタ５で濾過され、ノイズが混入していないクリアな基準電圧Ｖｒが、基準電圧供給線１０を通してＩ／Ｖ変換回路２、および信号処理回路３の各部に供給される。なお、基準電圧供給線１０と接地ＧＮＤ間には、一般ノイズ除去用のコンデンサＣ９も接続されている。
【００３８】
以上説明した通り、この図２に示す光学的情報読取装置用モジュールは、次の（１）から（３）の各部に特定コンデンサによるフィルタを備えている。
（１）Ｉ／Ｖ変換回路２
特定コンデンサＣａにより、信号の入力初期段階でＰＨＳによる電波ノイズを低減するフィルタ。
（２）電源部４
特定コンデンサＣｂ，Ｃｃ，Ｃｄにより、基準電圧生成領域でのＰＨＳによる電波ノイズを低減するフィルタ。
（３）高周波フィルタ５
特定コンデンサＣｅと抵抗Ｒ２０により、基準電圧供給線１０におけるＰＨＳによる電波ノイズを低減するＣＲフィルタ。
【００３９】
これらの全てを備えることは理想的であるが、実用上は必ずしもその必要はなく、上記（１）から（３）のうちの少なくとも（１）のＩ／Ｖ変換回路２に特定コンデンサによるフィルタを設ければよい。また、（２）の電源部に設ける場合は、特定容量のコンデンサＣｂ，Ｃｃ，Ｃｄのうちの１個以上を設ければよい。
【００４０】
次に、これらの特定コンデンサを用いたフィルタの効果について、実験データによって説明する。図３から図７は、光学的情報読取装置用モジュールを組み込んだ光学的情報読取装置の近くでＰＨＳを動作させて１．９ＧＨｚの電波を発信させた状態で、バーコード記号の読み取り操作をしたときの光学的情報読取装置用モジュールの出力信号（アナログ信号）をオシロスコープで観測した波形図である。この波形図の縦軸は電圧で０．５ｍＶ刻みで示し、横軸は時間で、上半部は２ｍｓ刻みで示し、下半部は０．１ｍｓ刻みで示している。
【００４１】
図３の上半部に示す波形２１は、上記（１），（２），（３）の特定コンデンサによるフィルタを一切設けない、従来の光学的情報読取装置用モジュールの出力信号の波形である。この波形２１中の２１Ａは本来伝送されるべきバーコード信号成分であり、下側に大きい振幅をもつ２１Ｂ（３箇所）は出力信号に混入したＰＨＳの電波ノイズ成分である。バーコード信号成分２１Ａよりも電波ノイズ成分２１Ｂの方が大きいので、電波ノイズを含んだ出力信号はＡＧＣによる利得制御により、バーコード信号成分２１Ａが小さくなってしまう。
また、この波形２１中の２１Ｃは電波ノイズがバーコード信号成分にかかって重なった部分であり、その波形を同図の下半部に拡大して波形２１′として示している。この場合、バーコード信号成分が電波ノイズに完全に埋もれてしまうので、読み取り不能となる。
【００４２】
図４の上半部に示す波形２２は、図２のＩ／Ｖ変換回路２のみに特定コンデサＣａによるフィルタを設けたこの発明による光学的情報読取装置用モジュールの出力信号の波形である。この波形２２中の２２Ａは本来伝送されるべきバーコード信号成分であり、下部に振幅をもつ２２Ｂ（２箇所）は出力信号に混入したＰＨＳの電波ノイズ成分である。図３に示した従来の光学的情報読取装置用モジュールの出力信号と比較して、バーコード信号成分が大きく、電波ノイズ成分が小さくなっている。
また、電波ノイズがバーコード信号成分にかかって重なった部分の波形２２Ｃを拡大して、同図の下半部に波形２２′として示している。この波形２２′中のＣ部に示すように、バーコード信号成分には微少な電波ノイズがのるが、その電波ノイズの振幅はバーコード信号成分の振幅と比較して非常に小さいため、図３に示した従来の光学的情報読取装置用モジュールの出力信号と比較して極めて安定している。
【００４３】
図５の上半部に示す波形２３は、図２の基準電圧供給線１０における高周波フィルタ５のみに特定コンデンサＣｅを用いたＣＲフィルタを設けた、この発明による光学的情報読取装置用モジュールの出力信号の波形である。この波形２３中の２３Ａは本来伝送されるべきバーコード信号成分であり、下部に振幅をもつ２３Ｂ（３箇所）は出力信号に混入したＰＨＳの電波ノイズ成分である。図３に示した従来例による出力信号の波形と比較して、バーコード信号成分がやや大きく、電波ノイズ成分がやや小さくなっている。
また、電波ノイズがバーコード信号成分にかかって重なった状態の波形２３Ｃを拡大したものを、同図の下半部に波形２３′として示す。この波形２３′中のＣ部に示すようにバーコード信号成分には電波ノイズがのるが、その量は図３に示した従来例による出力信号と比較して少なくなる。
【００４４】
図６の上半部に示す波形２４は、電源部４のみに特定コンデンサＣｂ，Ｃｃ，Ｃｄによるフィルタを設けたこの発明による光学的情報読取装置用モジュールの出力信号の波形である。この波形２４中の２４Ａは本来伝送されるべきバーコード信号成分であり、下部に振幅をもつ２４Ｂ（３箇所）は出力信号に混入したＰＨＳの電波ノイズ成分である。図３に示した従来例による出力信号と比較して、バーコード信号成分がやや大きく、電波ノイズ成分がやや小さくなっている。
また、電波ノイズがバーコード信号成分にかかって重なった状態の波形２４Ｃを拡大して、同図の下半部に波形２４′として示す。この波形２４′中のＣ部に示すようにバーコード信号成分には電波ノイズがのるが、その量は図３に示した従来例による出力信号と比較して少なくなる。
【００４５】
図７の上半部に示す波形２５は、前述した（１），（２），（３）に特定コンデンサによるフィルタを全て設けた、図１および図２に示した光学的情報読取装置用モジュールの出力信号の波形である。この波形２５中の２５Ａは本来伝送されるべきバーコード信号成分であり、下部に小さな振幅をもつ２５Ｂ（３箇所）は出力信号に混入したＰＨＳの電波ノイズ成分である。
この場合には、図３から図６に示した全ての出力信号波形と比較して、バーコード信号成分が一番大きく、電波ノイズ成分が一番小さくなっている。
【００４６】
また、電波ノイズがバーコード信号成分にかかって重なった状態の波形２５Ｃを拡大して、同図の下半部に波形２５′として示す。この波形２５′には殆ど電波ノイズ成分が混入しておらず、バーコード信号成分のみが鮮明に現れている。したがって、光学的されても、バーコード記号の読み取り性能には何の支障もきたさない。
【００４７】
この実験結果から、（１）のＩ／Ｖ変換回路２に設けた特定コンデンサＣａによるフィルタが最も効果があり、電波ノイズを大きく低減することができる。さらに、（３）の基準電圧が各ブロックに印加される直前の高周波フィルタ５に設けた特定コンデンサＣｅと抵抗Ｒ２０によるＣＲフィルタ、および（２）の電源部４に設けた特定コンデンサＣｂ，Ｃｃ，Ｃｄによるフィルタでもある程度電波ノイズを除去でき、上記（１）だけでなく、上記（２），（３）にも特定コンデンサを設けることにより、出力信号は電波ノイズの影響を殆ど受けなくなることが判る。
【００４８】
なお、（２）及び（３）に特定コンデンサを設けた場合は、実験データの波形ではわずかな改善であるあるから効果がないようにも見えるかもしれない。しかし、ＰＨＳによる電波ノイズは常にこの実験例の場合と同じ状態で発生するとは限らず、回路や環境条件になどによって異なる。故に、特定コンデンサを上記（２），（３）のいずれか又は両方にも受けた場合に、この実験例よりさらに電波ノイズを低減することもあり得る。
また、電源周辺に電波ノイズが生じると装置全体に大きなダメージを受けることは周知のことであるから、設計段階でその対策がこうじられるべきである。したがって、上記（１）は必須であるとして、さらに（２），（３）の内のいずれかあるいは両方に特定コンデンサを設けることが、電波ノイズを取り除く上で大きな効果をもたらす。
【００４９】
また、上述の実施形態では、その信号処理回路３を第１アンプ３１，周波数特性補正回路３２，第２アンプ３３，ＬＰＦ３４，およびＡＧＣ部３５によって構成しているが、これに限るものではなく、他の回路構成の信号処理回路を用いてもよいことは勿論である。
また、Ｉ／Ｖ変換回路２の一例として抵抗Ｒ１の抵抗値を通常より大きくした例について説明したが、それに限るものでは無く、抵抗Ｒ１の値に係わらず、それに並列に特定コンデンサを設けることによって、出力信号から電波ノイズを取り除くことができる。
また、前述の実施形態では、電源電圧が２．５Ｖであり、その電源電圧から電源部４で生成して高周波フィルタ５を介して各ブロックに供給する基準電圧Ｖｒは１．２５Ｖであるが、これらの電圧値は一例であってこれに限るものではなく、他の電圧値を用いる場合でも同様にこの発明を適用することができるのは勿論である。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明による光学的情報読取装置用モジュールによれば、少なくとも電流電圧変換回路（Ｉ／Ｖ変換回路）に、さらに好ましくは基準電源を生成する電源部と、基準電圧を他のブロックに供給する基準電圧供給線のうち少なくとも一方に、自己共振周波数１．９ＧＨｚの特定容量を持つコンデンサによるフィルタを設けることにより、光学的情報を検出する電気信号に混入する１．９ＧＨｚのＰＨＳの電波ノイズ成分を効果的に除去することができる。
従って、この光学的情報読取装置用モジュールを組み込んだバーコードリーダ等の光学的情報読取装置の近くでＰＨＳが使用されても、その電波ノイズによって読み取り性能が低下したり、読み取り不能になったりする恐れがなくなる。
また、ＰＨＳの電波ノイズの侵入を防ぐために光学的情報読取装置用モジュールに金属製のシールドを施す必要が無くなるので、モジュールを小型化でき、かつ製造コストも低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の光学的情報読取装置用モジュールの構成を示すブロック図である。
【図２】同じくその光学的情報読取装置用モジュールの具体的な回路構成を示す回路図である。
【図３】特定コンデンサを設けない従来の光学的情報読取装置用モジュールの出力信号の波形図である。
【図４】Ｉ／Ｖ変換回路のみに特定コンデンサによるフィルタを設けたこの発明による光学的情報読取装置用モジュールの出力信号の波形図である。
【図５】基準電圧供給線の高周波フィルタのみに特定コンデンサを設けたこの発明による光学的情報読取装置用モジュールの出力信号の波形図である。
【図６】電源部のみに特定コンデンサによるフィルタを設けた光学的情報読取装置用モジュールの出力信号の波形図である。
【図７】この発明による図２に示した全ての特定コンデンサを設けた光学的情報読取装置用モジュールの出力信号の波形図である。
【符号の説明】
１：受光部
２：電流電圧変換回路（Ｉ／Ｖ変換回路）
３：信号処理回路４：電源部
５：高周波フィルタ１０：基準電圧供給線
１１〜１５：オペアンプ１６：ＦＥＴ
１７：トランジスタ３１：第１アンプ
３２：周波数特性補正回路３３：第２アンプ
３４：ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
３５：自動利得制御部（ＡＧＣ部）
Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄ，Ｃｅ：特定コンデンサ

Claims

光反射率の異なる部分を有する読取対象を照射してその反射光を受光して光電変換を行う受光部と、該受光部で光電変換した電流信号を電圧信号に変換する電流電圧変換回路と、該電流電圧変換回路によって変換された電圧信号を増幅および調整する信号処理回路と、前記受光部および電流電圧変換回路と信号処理回路を動作させるための基準電圧を生成する電源部とを備えた光学的情報読取装置用モジュールにおいて、
前記電流電圧変換回路が、前記受光部とグランドとの間に接続されて前記光電変換された電流信号を流す抵抗と、該抵抗の両端子間に発生する電圧信号をコンデンサを介して取り出す回路とからなり、前記抵抗に並列に１．９ＧＨｚの自己共振周波数を得る特定容量を持つコンデンサを接続したことを特徴とする光学的情報読取装置用モジュール。
請求項１記載の光学的情報読取装置用モジュールにおいて、
前記電源部が、電源電圧を分圧して前記基準電圧を生成する分圧回路と、該分圧回路によって生成された基準電圧をインピーダンス変換して出力するオペアンプを用いたバッファ回路と、そのバッファ回路の出力端子に接続されて前記基準電圧を出力する出力抵抗とを備えており、
前記分圧回路の分圧点、前記バッファ回路を構成するオペアンプの一方の入力端子と出力端子との接続線、および前記出力抵抗の出力端のうちの１箇所以上とグランドとの間に、それぞれ１．９ＧＨｚの自己共振周波数を得る特定容量を持つコンデンサを接続したことを特徴とする光学的情報読取装置用モジュール。
請求項１又は２に記載の光学的情報読取装置用モジュールにおいて、
前記電源部からの基準電圧供給線に直列に抵抗を設け、該抵抗の出力端とグランドとの間に、１．９ＧＨｚの自己共振周波数を得る特定容量を持つコンデンサを接続して高周波フィルタを構成したことを特徴とする光学的情報読取装置用モジュール。
前記各特定容量を持つコンデンサの特定容量が７ピコファラッドである請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学的情報読取装置用モジュール。