JP2878558B2 - 光学的読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バーコードの読取りを
行う光学的読取装置に係わり、特に、光学センサ部で読
取ったバーコード読取信号に含まれる信号レベルのうね
り成分を補正し、前記バーコード読取信号を２値化する
際に生じる幅エラーの発生を防ぐようにした光学的読取
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ラインセンサを用いてバーコード
読取りを行う光学的読取装置、いわゆる、バーコードス
キャナにおいては、バーコードを多数個配列した発光ダ
イオード（ＬＥＤ）によって照射し、その照射に基づく
バーコードからの反射光を読取るようにしている。この
場合、多数個のＬＥＤによってバーコードを照射する技
術的な意義は、バーコードが印刷されている紙面を一様
に照らし出すだけではなく、レンズの口径蝕による周辺
部分の感度低下を補うもので、これらの技術的な意義を
達成させるためには、多数個配列されたＬＥＤの中の、
中央部分に配置されるＬＥＤの発光照度よりも、周辺部
分に配置されたＬＥＤの発光照度を大きくする必要があ
る。

【０００３】ところで、多数個配列されたＬＥＤの中
で、中央部分に配置されたＬＥＤの発光照度に比べて、
周辺部分に配置されたＬＥＤの発光照度を増大させる構
成としては、例えば、中央部分に配置されたＬＥＤの駆
動電流に比べて、周辺部分に配置されたＬＥＤの駆動電
流を大きくする手段、または、中央部分に配置されたＬ
ＥＤの配置密度に比べて、周辺部分に配置されたＬＥＤ
の配置密度を大きくしたりする手段が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記既
知のバーコードスキャナにおいては、多数個配列された
ＬＥＤを用いてバーコードを照射し、前述のような発光
照度分布を得ようとしたときには、前記駆動電流の調整
や前記配置密度の調整を行うことが相当に難しいだけで
なく、前記各調整を行う他に、多数個のＬＥＤについて
その発光輝度のバラツキを抑える必要がある。そして、
一旦、多数個のＬＥＤについて、前記各調整や前記バラ
ツキの調整を行い、所望の発光照度分布が得られるよう
に配列設定させてしまうと、そこに他の外部光を用いよ
うとしても、前記配列設定された多数個のＬＥＤと同様
に使用することができない等の問題がある。

【０００５】また、前記既知のバーコードスキャナにお
いては、多数個のＬＥＤの発光輝度特性を適宜選定する
等によって、バーコード照射時における前記発光照度の
バラツキが補正できたとしても、既知のバーコードスキ
ャナにおけるバーコード読取り時のバラツキには、前記
バーコード照射に対するバラツキの他に、ラインセンサ
に用いられる多数個の受光素子における受光感度のバラ
ツキや、光学系統のバラツキ等が現存するものである。
このため、既知のバーコードスキャナにおいては、これ
らのバラツキを全て完全に補正しない限り、バーコード
の読取り時に得られるバーコード読み取り信号は、うね
り成分を含んだ信号レベルを有するものであり、このう
ねり成分を含んだバーコード読取り信号をそのまま２値
化すると、幅エラーを持った２値化信号が得られるとい
う問題がある。

【０００６】本発明は、前記各問題点を除去するもので
あって、その目的は、バーコード読み取り信号に含まれ
るうねり成分の影響を実質的に除去し、幅エラー成分を
有しない２値化信号を得ることが可能な光学的読取装置
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明による光学的読取装置は、バーコードを読取
り、白レベル及び黒レベルに対応した２つの信号レベル
を有するアナログ信号を発生する光電センサ部と、前記
光電センサ部で得られたアナログ信号を増幅する信号増
幅部と、前記信号増幅部で増幅されたアナログ信号を２
値化する２値化部とを備えるものであって、前記増幅さ
れたアナログ信号の一方の信号レベルと規定レベルとの
レベル誤差を検出して誤差検出情報を発生するレベル誤
差検出回路と、前記レベル誤差検出回路で得られたバー
コード読取り時の各読取り位置に対応した誤差検出情報
を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記各読
取り位置に対応した誤差検出情報を用いて前記信号増幅
部の信号利得を順次変化させ、前記アナログ信号の前記
一方の信号レベルが一定になるように制御する利得補正
部とを備える第１の手段を具備する。

【０００８】また、前記目的を達成するために、本発明
による光学的読取装置は、バーコードを読取り、その白
レベル及び黒レベルに対応した２つの信号レベルを有す
るアナログ信号を発生する光電センサ部と、前記光電セ
ンサ部で得られたアナログ信号をアナログ−デジタル変
換する信号変換部と、前記信号変換部で変換されたデジ
タル信号を補正するデジタル補正部と、前記デジタル補
正部の出力デジタル信号を２値化する２値化部とを備え
るものであって、前記変換されたデジタル信号の一方の
信号レベルと規定レベルとの規定値からのレベル誤差を
検出して誤差検出情報を発生するレベル誤差検出回路
と、前記レベル誤差検出回路で得られたバーコード読取
り時の各読取り位置に対応した誤差検出情報を記憶する
記憶部と、前記記憶部に記憶された前記各読取り位置に
対応した誤差検出情報を用いて前記デジタル補正部の補
正値を順次変更させ、前記２値化部に供給されるデジタ
ル信号の前記一方の信号レベルが一定になるように制御
する第２の手段を具備する。

【０００９】

【作用】前記第１の手段によれば、補正モード状態のと
きには、バーコードの読取りによって得られたアナログ
信号は、信号増幅部で増幅され、レベル誤差検出回路に
入力される。レベル誤差検出回路は、バーコード読取り
時の各読取り位置における前記アナログ信号の一方の信
号レベル（例えば、黒レベル）と予め設定されている標
準的な一方の信号レベル（例えば、黒レベル）を表す規
定レベルとを順次比較し、前記アナログ信号の一方の信
号レベルと規定レベルとの間のレベル誤差、即ち、前記
アナログ信号に含まれるうねり成分を検出する。検出し
たうねり成分は、順次デジタル化され、バーコード読取
り時の各読取り位置に対応した誤差検出情報として記憶
部に記憶される。また、読取モード状態のときには、バ
ーコードの読取り時に得られたアナログ信号が信号増幅
部において増幅される際に、バーコードの読取り時の各
読取り位置に対応したアナログ信号の供給に同期して、
同じ読取り位置に対応した誤差検出情報が記憶部から順
次読み出される。利得補正部は、順次読み出された誤差
検出情報をアナログ制御信号に変換し、信号増幅部に供
給する。信号増幅部は、各読取り位置に対応したアナロ
グ信号の供給に伴い、同読取り位置に対応したアナログ
制御信号が供給されて順次信号利得特性が可変にされ
る。このような動作経緯により、アナログ信号の中のう
ねり成分が実質的に除去され、アナログ信号の一方の信
号レベル、即ち、黒レベルまたは白レベルが一定化され
る。

【００１０】このように、前記第１の手段においては、
読取モードの状態のときに、バーコード読み取り信号の
増幅によって、バーコード読み取り信号内に含まれるう
ねり成分が実質的に除去され、それによりバーコード読
み取り信号の黒レベルまたは白レベルが一定化されるの
で、バーコード読み取り信号を２値化する際に、幅エラ
ーを生じることがない。

【００１１】また、前記第２の手段によれば、補正モー
ド状態のときには、バーコードの読取りによって得られ
たアナログ信号は、アナログ−デジタル信号変換部でデ
ジタル信号に変換され、レベル誤差検出回路に供給され
る。レベル誤差検出回路は、バーコード読取り時の各読
取り位置における前記デジタル信号の一方の信号レベル
（例えば、黒レベル）と予め設定されている標準的な一
方の信号レベル（例えば、黒レベル）を表すデジタル規
定レベルとをデジタル的に順次比較し、前記デジタル信
号の一方の信号レベルと規定レベルとの間のレベル誤
差、即ち、前記デジタル信号に含まれるうねり成分を検
出する。検出したうねり成分は、バーコード読取り時の
各読取り位置に対応した誤差検出情報として順次記憶部
に記憶される。また、読取モード状態のときには、バー
コードの読取り時に得られた前記デジタル信号がデジタ
ル補正部においてデジタル補正される際に、バーコード
の読取り時の各読取り位置に対応したデジタル信号の供
給に同期して、同じ読取り位置に対応した誤差検出情報
が記憶部から順次読み出される。デジタル補正部は、各
読取り位置に対応したデジタル信号の供給に伴い、同読
取り位置に対応した誤差検出情報が供給され、順次デジ
タル値が可変にされる。このような動作経緯により、デ
ジタル信号の中のうねり成分が実質的に除去され、デジ
タル信号の一方の信号レベル、即ち、黒レベルまたは白
レベルが一定化される。

【００１２】このように、前記第２の手段においては、
読取モード状態のときに、バーコード読み取り信号をデ
ジタル化した後のデジタル信号のデジタル補正が行われ
て、デジタル信号内に含まれるうねり成分が実質的に除
去され、それによりデジタル信号の黒レベルまたは白レ
ベルが一定化されるので、前記デジタル信号を２値化す
る際に、幅エラーを生じることがない。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。

【００１４】図１は、本発明に係わる光学的読取装置の
第１の実施例の構成を示すブロック構成図である。

【００１５】図１において、１はＣＣＤセンサ（光電セ
ンサ部）、２は可変利得増幅器（信号増幅部）、３は２
値化回路（２値化部）、４はレベル誤差検出回路、５は
ＰＲＯＭ（記憶部）、６は利得補正回路（利得補正
部）、７は基準信号発生器、８は除算器、９はＯＲゲー
トである。

【００１６】そして、ＣＣＤセンサ１は、多数個配列さ
れたフォトダイオードとＣＣＤによって構成され、バー
コード（図示なし）を読み取って、バーコード読み取り
信号（バーコードの黒レベル及び白レベルに対応したア
ナログ信号（以下、この信号をアナログ信号という）を
発生する。可変利得増幅器２は、利得補正回路６から供
給される利得制御信号によって信号利得特性が制御さ
れ、アナログ信号を前記利得特性にしたがって可変利得
増幅する。２値化回路３は、増幅されたアナログ信号
（以下、この信号をアナログ増幅信号という）を２値化
信号に変換する。レベル誤差検出回路４は、少なくとも
基準信号発生器７及び除算器８からなっており、この
内、基準信号発生器７はアナログ増幅信号の標準的な信
号レベル（規定値）を発生し、除算器８はアナログ増幅
信号レベルと基準信号発生器７が出力する標準的な信号
レベル（規定値）との間で除算を行い、レベル誤差検出
回路４の出力にデジタル化された誤差検出情報を出力さ
せる。ＰＲＯＭ５は、前記誤差検出情報を記憶する。こ
の記憶された誤差検出情報は、読み出され、利得補正回
路６に供給される。利得補正回路６は、供給された誤差
検出情報をアナログ利得制御信号に変換し、可変利得増
幅器２に供給する。ＯＲ回路９は、走査開始信号と補正
開始信号との論理和出力をＣＣＤセンサ１に供給する。
走査開始信号は、ＰＲＯＭ５と利得補正回路６に供給さ
れ、補正開始信号は、ＰＲＯＭ５と除算器８に供給され
る。

【００１７】この場合、レベル誤差検出回路４には、光
学的読取装置の使用前、例えば、光学的読取装置の工場
出荷前等において、バーコードの読み取りを行った際に
得られるアナログ増幅信号の標準的な信号レベル、即
ち、うねり成分を全く含まないアナログ増幅信号の一方
の信号レベル（黒レベルまたは白レベル）を規定レベル
として定め、この規定レベルを基準信号発生器７内に予
め収納させている。

【００１８】前記構成による本実施例は、以下に述べる
ような動作を行う。

【００１９】まず、光学的読取装置が使用開始されると
き、いわゆる、補正モード状態のときにおいて、ＯＲ回
路９を介してＣＣＤセンサ１に補正開始信号が供給され
ると、ＣＣＤセンサ１は、順次供給される読出しクロッ
ク信号（図示なし）に対応してバーコードの走査読み取
りを行い、バーコードの黒レベル及び白レベルの走査読
み取りにそれぞれ対応して、順次時間的に信号レベルが
変動する信号部分を有するアナログ信号（バーコード読
み取り信号）を発生する。この場合、前記アナログ信号
は、バーコードを照射する多数個のＬＥＤの発光輝度の
バラツキ、ＣＣＤセンサ１における多数個のフォトダイ
オードの受光感度のバラツキ等によって、信号の白レベ
ル（または黒レベル）が時間とともに変動する成分、い
わば、うねり成分が含まれているものである。前記うね
り成分を含んだアナログ信号は、可変利得増幅器２で増
幅され、可変利得増幅器２からは、同じく、順次時間的
に信号レベルが変動する信号部分を有するアナログ増幅
信号が出力される。このアナログ増幅信号は、レベル誤
差検出回路４に供給される。なお、この補正モードの状
態のときには、除算器８は、補正開始信号の供給により
補正可能状態に設定され、ＰＲＯＭ５は、補正開始信号
の供給により記憶可能状態に設定されている。

【００２０】次いで、レベル誤差検出回路４において
は、アナログ増幅信号における前記信号部分が除算器８
に順次入力されると、前記アナログ増幅信号における前
記信号部分の順次入力に同期して、基準信号発生器７に
予め収納されている標準的な信号レベル（規定値）が順
次取り出され、除算器８に入力される。除算器８は、同
期して順次入力されるアナログ増幅信号における前記信
号部分の各信号レベルと、それに対応した標準的な信号
レベル（規定値）との間で互いに信号レベルの比較を行
い、その比較の結果として、アナログ増幅信号における
前記信号部分の各信号レベルと標準的な信号レベル（規
定値）との間の各信号レベル差を示す誤差信号を順次発
生する。続いて、この誤差信号は、デジタル化された誤
差検出情報に変換された後、ＰＲＯＭ５に供給されてそ
こに順次記憶され、補正モード状態が終了する。

【００２１】なお、後に述べる読取モード状態のときに
は、ＰＲＯＭ５に記憶された誤差検出情報は、その後に
順次読み出され、利得補正回路６に供給される。利得補
正回路６は、順次供給された誤差検出情報を、前記誤差
検出情報の内容に対応して順次変化するアナログ制御信
号に変換し、このアナログ制御信号は、可変利得増幅器
２の信号利得特性（増幅利得）を設定するために可変利
得増幅器２に供給される。この場合、アナログ制御信号
は、常時、可変利得増幅器２で増幅されたアナログ増幅
信号における信号部分の各信号レベルとそれに対応した
標準的な信号レベル（規定値）との間の各信号レベル差
をなくすような極性と大きさを持つように随時可変され
る。

【００２２】次に、光学的読取装置で本格的にバーコー
ドの読取り行われる状態、いわゆる、読取モード状態の
ときにおいて、ＯＲ回路９を介してＣＣＤセンサ１に走
査開始信号が供給されると、ＣＣＤセンサ１は、前記読
出しクロック信号の供給に対応してバーコードの走査読
み取りを行い、同じく、バーコードの黒レベル及び白レ
ベルの走査読み取りにそれぞれ対応して、順次時間的に
信号レベルが変動する信号部分を有するアナログ信号
（バーコード読み取り信号）を発生する。この場合も、
前記アナログ信号は、前記うねり成分を含んているもの
であって、このうねり成分を含んだアナログ信号は、可
変利得増幅器２に供給される。一方、ＰＲＯＭ５は、走
査開始信号が供給されると、記憶されている誤差検出情
報の順次読み出しを行い、この読み出された誤差検出情
報は直ちに利得補正回路６に供給される。また、利得補
正回路６は、走査開始信号が供給されると、利得補正回
路６は順次供給される誤差検出情報を、その情報内容に
対応したアナログ制御信号に変換し、ここで得られたア
ナログ制御信号は可変利得増幅器２に供給される。

【００２３】ここで、アナログ信号における各信号部分
が順次可変利得増幅器２に入力されると、前記各信号部
分の可変利得増幅器２への順次入力に同期して、ＰＲＯ
Ｍ５から誤差検出情報の順次読み出しが行われ、この読
み出された誤差検出情報は利得補正回路６においてアナ
ログ制御信号に変換された後、前記アナログ制御信号は
可変利得増幅器２に順次入力される。このとき、可変利
得増幅器２においては、順次入力されるアナログ信号の
信号部分は、同じく順次入力されるアナログ制御信号に
よって設定された信号利得で決まる利得によって増幅さ
れ、その出力側に、うねり成分が除去されたアナログ増
幅信号が得られるものである。

【００２４】前記アナログ信号の増幅過程において、前
記アナログ信号に含まれるうねり成分が可変利得増幅器
２で除去され、うねり成分を含まないアナログ増幅信号
が得られる理由は、次のとおりである。

【００２５】まず、同一の光学的読取装置のＣＣＤセン
サ１によって読み出されるアナログ信号は、読み出され
る度ごとに、各信号部分で殆んど同じような信号レベル
の変化傾向を有していること、即ち、読み出される度ご
とに殆んど同じようなうねり成分を持ったアナログ信号
が得られるという点に着目し、最初に読み出されたアナ
ログ信号の各信号部分の信号レベルと予め設定している
標準的な信号レベル（規定値）との間の各信号レベル差
（以下、これを各初期時の信号レベル差という）は、２
回目以降に読み出されるアナログ信号の各信号部分の信
号レベルと前記規定値との間の各信号レベル差（以下、
これを各通常時の信号レベル差という）に殆んど等しく
なることから、各通常時の信号レベル差をなくすために
は、換言すれば、アナログ増幅信号からうねり成分を除
去するためには、各通常時の信号レベル差の変化傾向と
全く同じ変化傾向を示す各初期時の信号レベル差を利用
して補正すればよいことを見出したものである。

【００２６】そして、具体的な補正手段としては、ＣＣ
Ｄセンサ１によって読み出したアナログ信号を可変利得
増幅器２において増幅する際に、アナログ信号の各信号
部分の信号レベル入力に対応させて、既に得られている
各初期時の信号レベル差に基づいて作成されたそれぞれ
のアナログ制御信号を順次可変利得増幅器２に供給する
ようにするもので、前記アナログ信号の各信号部分の信
号レベルの偏差量に対応した極性と大きさを持ったアナ
ログ制御信号により、前記各信号部分の信号レベルの偏
差量を是正するようにしているものである。

【００２７】即ち、ある時点における前記信号部分の信
号レベルと前記規定値との間の信号レベル差との比較に
おいて、前記信号部分の信号レベルが前記規定値に比べ
て正方向に大きくなっているときには、前記ある時点に
対応した時点に、既に得られている正方向に大きい初期
時の信号レベル差に基づいて作成されたアナログ制御信
号は、可変利得増幅器２の利得を大きく低減させるもの
であるので、前記ある時点における前記信号部分の信号
レベルが可変利得増幅器２で増幅される際に、その増幅
の割合が抑えられる。一方、他の時点における前記信号
部分の信号レベルと前記規定値との比較において、前記
信号部分の信号レベルが前記規定値に比べて小さくなっ
ているときには、前記他の時点に対応した時点に、既に
得られている負方向に大きい初期時の信号レベル差に基
づいて作成されたアナログ制御信号は、可変利得増幅器
２の利得を大きく増大させるものであるので、前記他の
時点における前記信号部分の信号レベルが可変利得増幅
器２で増幅される際に、その増幅の割合が増大される。

【００２８】同様に、ある時点における前記信号部分の
信号レベルと前記規定値との間の信号レベル差との比較
において、前記信号部分の信号レベルが前記規定値に比
べて正方向に小さくなっているときには、前記ある時点
に対応した時点に、既に得られている正方向に小さい初
期時の信号レベル差に基づいて作成されたアナログ制御
信号は、可変利得増幅器２の利得をやや低減させるもの
であるので、前記ある時点における前記信号部分の信号
レベルが可変利得増幅器２で増幅される際に、その増幅
度がやや抑えられる。一方、他の時点における前記信号
部分の信号レベルと前記規定値との間の信号レベル差と
の比較において、前記信号部分の信号レベルが前記規定
値に比べて負方向に小さくなっているときには、前記他
の時点に対応した時点に、既に得られている負方向に小
さい初期時信号レベル差に基づいて作成されたアナログ
制御信号は、可変利得増幅器２の利得をやや増大させる
ものであるので、前記他の時点における前記信号部分の
信号レベルは可変利得増幅器２で増幅される際に、その
増幅度がやや増大される。

【００２９】このように、アナログ信号における各信号
部分の信号レベルが可変利得増幅器２で増幅される際
に、前記各信号部分の信号レベルの前記規定値からの偏
差に応じて、その偏差の極性及び度合いが変動する度ご
とに、可変利得増幅器２の利得がその変動を打ち消すよ
うに変動するので、可変利得増幅器２の出力側に得られ
るアナログ増幅信号は、白レベル（または黒レベル）が
一定になり、うねり成分を含まないものになる。

【００３０】そして、前記うねり成分を含まないアナロ
グ増幅信号が、２値化回路３に供給されると、信号中の
白レベル成分及び黒レベル成分にそれぞれ対応した正確
な２値化が実行され、２値化回路３の出力に、幅エラー
の生じない２値化信号を得ることができる。

【００３１】なお、本実施例においては、アナログ増幅
信号における各信号部分の信号レベルと前記規定値との
間の各信号レベル差を導出するために、除算器８を用い
ているが、この除算器８の代わりに減算器を用いても同
様の機能を達成させることができる。

【００３２】次いで、図２は、本発明に係わる光学的読
取装置の第２の実施例の構成を示すブロック構成図であ
る。

【００３３】図２において、１０はＥＰＲＯＭ（消去可
能なプログラマブルリードオンリメモリ）、１１は第１
の切換器、１２は第２の切換器であり、その他、図１に
示された構成要素と同じ構成要素には、同じ符号を付け
ている。

【００３４】そして、第１の切換器１１及び第２の切換
器１２には、それぞれ補正モード切替信号が供給され
る。この補正モード切替信号は、補正モード状態のとき
に負極性またはゼロ極性になり、読取モード状態のとき
に正極性になる。第１の切換器１１は、補正モード切替
信号の負極性またはゼロ極性時にオフになり、第２の切
換器１２は、補正モード切替信号の負極性またはゼロ極
性時にオンになる。

【００３５】ここで、本実施例と前述の第１の実施例の
構成とを比較すると、誤差検出情報の記憶のため、本実
施例がＥＰＲＯＭ１０を用いているのに対して、第１の
実施例がＰＲＯＭ５を用いている点、及び、本実施例が
可変利得増幅器２と利得補正回路６との間に第１の切換
器１１を接続し、かつ、レベル誤差検出回路４とＥＰＲ
ＯＭ１０との間に第２の切換器１２を接続しているのに
対して、第１の実施例がこのような第１の切換器１１や
第２の切換器１２を具備していない点に違いがあるが、
その他には本実施例と第１の実施例との間に構成上の違
いがない。

【００３６】次に、本実施例と前述の第１の実施例の動
作とを比較する。

【００３７】まず、補正モード状態のときには、本実施
例が、第１の切換器１１及び第２の切換器１２にそれぞ
れ負極性またはゼロ極性の補正モード切替信号が供給さ
れ、それによって第１の切換器１１がオフになって、利
得補正回路６と可変利得増幅器２との間が開放状態にさ
れるとともに、第２の切換器１２がオンになって、レベ
ル誤差検出回路４とＥＰＲＯＭ１０との間が接続状態に
なるのに対して、第１の実施例が、前述のような補正モ
ード切替信号の供給がなく、利得補正回路６と可変利得
増幅器２との間及びレベル誤差検出回路４とＰＲＯＭ５
との間がいずれも接続状態にされる点に動作上の違いは
ある。しかるに、その余の動作、即ち、可変利得増幅器
２によってアナログ信号における各信号部分が増幅さ
れ、アナログ増幅信号が得られる動作、アナログ増幅信
号が除算器８に順次入力されると、前記アナログ増幅信
号における前記信号部分の順次入力に同期して、基準信
号発生器７に予め収納されている標準的な信号レベル
（規定値）が順次取り出され、除算器８に入力される動
作、除算器８が、同期して順次入力されるアナログ増幅
信号における前記信号部分の各信号レベルと、それに対
応した標準的な信号レベル（規定値）との間で互いに信
号レベルの比較を行う結果、アナログ増幅信号における
前記信号部分の各信号レベルと標準的な信号レベル（規
定値）との間の各信号レベル差を示す誤差信号を順次発
生する動作、この誤差信号がデジタル化された誤差検出
情報に変換された後、ＰＲＯＭ５（またはＥＰＲＯＭ１
０）に供給されてそこに順次記憶される動作について
は、本実施例と第１の実施例との間に何等の違いがない
ので、補正モード状態のときの本実施例の動作について
は、これ以上の詳しい説明を省略する。

【００３８】次に、読取モード状態のときには、同じ
く、本実施例が、第１の切換器１１及び第２の切換器１
２にそれぞれ正極性の補正モード切替信号が供給され、
それによって第１の切換器１１がオンになって、利得補
正回路６と可変利得増幅器２との間が接続状態にされ、
同時に、第２の切換器１２がオフになって、レベル誤差
検出回路４とＥＰＲＯＭ１０との間が開放状態にされる
のに対し、第１の実施例が、前述のような補正モード切
替信号の供給がなく、利得補正回路６と可変利得増幅器
２との間及びレベル誤差検出回路４とＰＲＯＭ５との間
がいずれも接続状態に維持されている点に動作上の違い
はある。しかしながら、その余の動作、即ち、アナログ
信号における各信号部分の信号レベルが可変利得増幅器
２で増幅される際に、前記各信号部分の信号レベルの規
定値からの偏差量に応じて、その偏差の極性及び度合い
が変動する度ごとに、その変動を打ち消すような極性及
び大きさのアナログ制御信号が可変利得増幅器２に供給
され、それによって前記アナログ信号における各信号部
分の信号レベルの増幅利得が順次変化され、可変利得増
幅器２の出力側に得られるアナログ増幅信号の白レベル
（または黒レベル）が一定化される動作については、本
実施例と第１の実施例との間に何等の違いがないので、
読取モード状態のときの本実施例の動作についても、こ
れ以上の詳しい説明を省略する。

【００３９】このように、本実施例においても、可変利
得増幅器２の出力側に得られるアナログ増幅信号は、う
ねり成分を含まないものであり、このうねり成分を含ま
ないアナログ増幅信号が、２値化回路３に供給される
と、信号中の白レベル成分及び黒レベル成分にそれぞれ
対応した正確な２値化が実行され、２値化回路３の出力
に、幅エラーの生じない２値化信号を得ることができ
る。

【００４０】なお、本実施例においても、除算器８の代
わりに、減算器を用いても、同様な機能を達成させるこ
とが可能である。

【００４１】続いて、図３は、本発明に係わる光学的読
取装置の第３の実施例の構成を示すブロック構成図であ
って、アナログ信号のうねり成分をデジタル補正回路に
よって除去する例を示すものである。

【００４２】図３において、１３は固定利得増幅器、１
４はアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器、１５はデジ
タル補正回路であり、その他、図１に示された構成要素
と同じ構成要素には、同じ符号を付けている。

【００４３】そして、ＣＣＤセンサ１の出力は固定利得
増幅器１３の入力に接続され、固定利得増幅器１３の出
力はＡ／Ｄ変換器１４の入力に接続される。Ａ／Ｄ変換
器１４の出力はデジタル補正回路１５の入力に接続さ
れ、デジタル補正回路１５の出力は２値化回路３の入力
に接続される。また、Ａ／Ｄ変換器１４の出力はレベル
誤差検出回路４の除算器８の一方の入力に接続され、Ｐ
ＲＯＭ５の出力はデジタル補正回路１５の制御入力に接
続される。

【００４４】前記構成による本実施例の動作は、次のと
おりである。

【００４５】補正モード状態のときに、ＯＲ回路９を介
してＣＣＤセンサ１に補正開始信号が供給されると、Ｃ
ＣＤセンサ１は、読出しクロック信号（図示なし）の供
給にしたがってバーコードの走査読み取りを行い、バー
コードの黒レベル及び白レベルの走査読み取りにそれぞ
れ対応して、順次時間的に信号レベルが変動する信号部
分を有するアナログ信号、うねり成分を含んだアナログ
信号を発生する。前記うねり成分を含んだアナログ信号
は、固定利得増幅器１３で適宜のレベルにまで増幅さ
れ、固定利得増幅器１３から同じくうねり成分を含んだ
アナログ増幅信号が出力される。このうねり成分を含ん
だアナログ増幅信号は、Ａ／Ｄ変換器１４でデジタル増
幅信号に変換された後、レベル誤差検出回路４に供給さ
れる。なお、この補正モードの状態のときには、除算器
８は、補正開始信号の供給により補正可能状態に設定さ
れ、ＰＲＯＭ５も、補正開始信号の供給により記憶可能
状態に設定されている。

【００４６】次に、レベル誤差検出回路４においては、
前記デジタル増幅信号における各信号部分が除算器８に
順次入力されると、前記デジタル増幅信号における各信
号部分の順次入力に同期して、基準信号発生器７に予め
収納されている標準的な信号レベル（規定値）が順次取
り出され、除算器８に入力される。除算器８は、同期し
て順次入力される前記デジタル増幅信号における各信号
部分の信号レベルと、それに対応した標準的な信号レベ
ル（規定値）との間で互いにデジタル的に信号レベルの
比較を行い、その比較の結果、前記デジタル増幅信号に
おける各信号部分の信号レベルと標準的な信号レベル
（規定値）との間の各信号レベル差を示すデジタル誤差
信号（誤差検出情報）を順次発生する。続いて、この誤
差検出情報は、ＰＲＯＭ５に供給されてそこに順次記憶
され、補正モード状態が終了する。

【００４７】また、読取モード状態のときに、ＯＲ回路
９を介してＣＣＤセンサ１に走査開始信号が供給される
と、ＣＣＤセンサ１は、前記読出しクロック信号の供給
にしたがってバーコードの走査読み取りを行い、同じ
く、バーコードの黒レベル及び白レベルの走査読み取り
にそれぞれ対応して、うねり成分を含んだアナログ信号
を発生する。前記うねり成分を含んだアナログ信号は、
固定利得増幅器１３で適宜のレベルに増幅されてアナロ
グ増幅信号となり、Ａ／Ｄ変換器１４に供給される。Ａ
／Ｄ変換器１４は、前記アナログ増幅信号をアナログ−
デジタル変換し、デジタル増幅信号に変換する。この変
換されたデジタル増幅信号は、デジタル補正回路１５に
順次供給される。一方、ＰＲＯＭ５は、走査開始信号が
供給されると、記憶されている誤差検出情報の順次読み
出しを行い、この読み出された誤差検出情報は直ちにデ
ジタル補正信号としてデジタル補正回路１５に供給され
る。

【００４８】なお、本実施例においても、後述する読取
モード状態のときには、ＰＲＯＭ５に記憶された誤差検
出情報は、その後に順次読み出され、デジタル補正信号
としてデジタル補正回路１５に供給される。このデジタ
ル補正信号は、デジタル補正回路１５におけるデジタル
信号伝達特性を設定するためのもので、常時、デジタル
補正回路１５でデジタル補正されるデジタル増幅信号に
おける各信号部分の信号レベルとそれに対応した標準的
な信号レベル（規定値）との間の各信号レベル差をなく
すような極性と大きさを持つように随時可変される。

【００４９】ここで、前記デジタル増幅信号における各
信号部分が順次デジタル補正回路１５に入力されると、
前記各信号部分のデジタル補正回路１５への順次入力に
同期して、ＰＲＯＭ５からは誤差検出情報の順次読み出
しが行われ、前記読み出された誤差検出情報はデジタル
補正信号としてデジタル補正回路１５に順次入力され
る。このとき、デジタル補正回路１５は、順次入力され
るデジタル増幅信号における各信号部分が、同じく順次
入力されるデジタル補正信号によって設定されたデジタ
ル補正量によってその都度デジタル補正され、その出力
側に、うねり成分が除去されたデジタル増幅信号が得ら
れるものである。

【００５０】このように、デジタル増幅信号の各信号部
分の信号レベルがデジタル補正回路１５でデジタル補正
される際に、前記各信号部分の信号レベルの前記規定値
からの偏差に応じて、その偏差の極性及び度合いが変動
する度ごとに、デジタル補正回路１５のデジタル補正量
がその変動を打ち消すように変動するので、デジタル補
正回路１５の出力側に得られるデジタル増幅信号は、白
レベル（または黒レベル）が一定になり、うねり成分を
含まないものになる。

【００５１】そして、前記うねり成分を含まないデジタ
ル増幅信号が、２値化回路３に供給されると、前記デジ
タル増幅信号中の白レベル成分及び黒レベル成分にそれ
ぞれ対応した正確な２値化が実行され、２値化回路３の
出力に、幅エラーの生じない２値化信号を得ることがで
きる。

【００５２】なお、本実施例においても、除算器８の代
わりに、減算器を用いても、同様な機能を達成させるこ
とが可能になる。

【００５３】続く、図４は、本発明に係わる光学的読取
装置の第４の実施例の構成を示すブロック構成図であっ
て、補正モード切替信号を用いている例である。

【００５４】図４において、図２及び図３に示された構
成要素と同じ構成要素には、同じ符号を付けている。

【００５５】そして、第２の切換器１２には、補正モー
ド状態のときに負極性またはゼロ極性になり、かつ、読
取モード状態のときに正極性になる補正モード切替信号
が供給され、第２の切換器１２はこの補正モード切替信
号の負極性またはゼロ極性時にオンになる。

【００５６】本実施例と前述の第３の実施例の構成とを
比較すると、誤差検出情報の記憶のため、本実施例がＥ
ＰＲＯＭ１０を用いているのに対して、第３の実施例が
ＰＲＯＭ５を用いている点、及び、本実施例がレベル誤
差検出回路４とＥＰＲＯＭ１０との間に第２の切換器１
２を接続しているのに対して、第３の実施例がこのよう
な第２の切換器１２を具備していない点に違いがある
が、その他に、本実施例と第３の実施例との間に構成上
の違いがない。

【００５７】本実施例と前述の第３の実施例の動作とを
比較すると、次のとおりである。

【００５８】補正モード状態のときには、本実施例が、
第２の切換器１２に負極性またはゼロ極性の補正モード
切替信号が供給され、それによって第２の切換器１２が
オンになって、レベル誤差検出回路４とＥＰＲＯＭ１０
との間が接続状態になるのに対し、第３の実施例が、前
述のような補正モード切替信号の供給がなく、レベル誤
差検出回路４とＰＲＯＭ５との間が常時接続状態にされ
ている点に動作上の違いがある。ところが、その余の動
作、即ち、固定利得増幅器１３によってアナログ増幅信
号が得られた後、そのアナログ増幅信号がＡ／Ｄ変換器
１４においてデジタル変換され、デジタル増幅信号が得
られる動作、デジタル増幅信号が除算器８に順次入力さ
れると、前記デジタル増幅信号における前記信号部分の
順次入力に同期して、基準信号発生器７に予め収納され
ている標準的な信号レベル（規定値）が順次取り出さ
れ、除算器８にそれぞれ入力される動作、除算器８が、
同期して順次入力されるデジタル増幅信号における各信
号部分の信号レベルと、それに対応した標準的な信号レ
ベル（規定値）との間で互いにデジタル的に信号レベル
の比較を行った結果、デジタル増幅信号における各信号
部分の信号レベルと標準的な信号レベル（規定値）との
間の各信号レベル差を示す誤差信号（誤差検出情報）を
順次発生する動作、この誤差検出情報がＰＲＯＭ５（ま
たはＥＰＲＯＭ１０）に供給されてそこに順次記憶され
る動作については、本実施例と第３の実施例との間に何
等の違いがないので、補正モード状態のときの本実施例
の動作については、これ以上の詳しい説明は行なわな
い。

【００５９】また、読取モード状態のときには、同じ
く、本実施例が、第２の切換器１２に正極性の補正モー
ド切替信号が供給され、それによって第２の切換器１２
がオフになって、レベル誤差検出回路４とＥＰＲＯＭ１
０との間が開放状態にされるのに対し、第１の実施例
が、前述のような補正モード切替信号の供給がなく、レ
ベル誤差検出回路４とＰＲＯＭ５との間が常時接続状態
に維持されている点に動作上の違いはある。しかしなが
ら、その余の動作、即ち、デジタル増幅信号における各
信号部分の信号レベルがデジタル補正回路１５でデジタ
ル補正される際に、前記各信号部分の信号レベルの規定
値からの偏差量に応じて、その偏差の極性及び度合いが
変動する度ごとに、その変動を打ち消すような極性及び
大きさのデジタル補正信号がデジタル補正回路１５に供
給され、それによって前記デジタル増幅信号における各
信号部分の信号レベルのデジタル補正量が順次変化さ
れ、デジタル補正回路１５の出力側に得られるデジタル
増幅信号の白レベル（または黒レベル）が一定化される
動作については、本実施例と第３の実施例との間に何等
の違いがなく、読取モード状態のときの本実施例の動作
についても、これ以上の詳しい説明を行なわない。

【００６０】このように、本実施例においても、デジタ
ル補正回路１５の出力側に得られるデジタル増幅信号
は、うねり成分を含まないものであり、このうねり成分
を含まないデジタル増幅信号が、２値化回路３に供給さ
れると、信号中の白レベル成分及び黒レベル成分にそれ
ぞれ対応した正確な２値化が実行され、２値化回路３の
出力に、幅エラーの生じない２値化信号を得ることがで
きる。

【００６１】また、本実施例においても、除算器８の代
わりに、減算器を用いても、同様な機能を達成させるこ
とができる。

【００６２】この他に、前記第１乃至第４の実施例にお
いて、光学的読取装置の本体に対してレベル誤差検出回
路４を着脱可能に構成し、このレベル誤差検出回路４
は、工場出荷前の、補正モードの状態のときにＰＲＯＭ
５またはＥＰＲＯＭ１０に誤差検出情報を書き込むこと
に利用し、工場出荷時にはレベル誤差検出回路４を外す
ようにしてもよい。

【００６３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、補
正モード状態のとき、バーコードの読取りによって得ら
れたアナログ信号は、信号増幅部で増幅され、レベル誤
差検出回路に入力される。レベル誤差検出回路は、バー
コード読取り時の各読取り位置におけるアナログ信号の
一方の信号レベル（例えば、黒レベル）と予め設定され
ている標準的な一方の信号レベル（例えば、黒レベル）
を表す規定レベルとを順次比較し、アナログ信号の一方
の信号レベルと規定レベルとの間のレベル誤差、即ち、
アナログ信号に含まれるうねり成分を検出する。検出し
たうねり成分は、順次デジタル化され、バーコード読取
り時の各読取り位置に対応した誤差検出情報として記憶
部に記憶される。 また、読取モード状態のとき、バーコ
ードの読取り時に得られたアナログ信号が信号増幅部に
おいて増幅される際に、バーコードの読取り時の各読取
り位置に対応したアナログ信号の供給に同期して、同じ
読取り位置に対応した誤差検出情報が記憶部から順次読
み出される。利得補正部は、順次読み出された誤差検出
情報をアナログ制御信号に変換し、信号増幅部に供給す
る。信号増幅部は、各読取り位置に対応したアナログ信
号の供給に伴い、同読取り位置に対応したアナログ制御
信号が供給されて順次信号利得特性が可変にされる。こ
のような動作経緯により、アナログ信号の中のうねり成
分が実質的に除去され、アナログ信号の一方の信号レベ
ル、即ち、黒レベルまたは白レベルが一定化される。 そ
して、うねり成分を含まないアナログ増幅信号が、２値
化回路に供給された場合、信号中の白レベル成分及び黒
レベル成分にそれぞれ対応した正確な２値化が実行さ
れ、２値化回路の出力に幅エラーのない２値化信号が得
られるという効果がある。

【００６４】また、本発明によれば、補正モード状態の
ときに、バーコードの読取りによって得られたアナログ
信号は、アナログ−デジタル信号変換部でデジタル信号
に変換され、レベル誤差検出回路に供給される。レベル
誤差検出回路は、バーコード読取り時の各読取り位置に
おける前記デジタル信号の一方の信号レベル（例えば、
黒レベル）と予め設定されている標準的な一方の信号レ
ベル（例えば、黒レベル）を表すデジタル規定レベルと
をデジタル的に順次比較し、前記デジタル信号の一方の
信号レベルと規定レベルとの間のレベル誤差、即ち、前
記デジタル信号に含まれるうねり成分を検出する。検出
したうねり成分は、バーコード読取り時の各読取り位置
に対応した誤差検出情報として順次記憶部に記憶され
る。 また、読取モード状態のときに、バーコードの読取
り時に得られた前記デジタル信号がデジタル補正部にお
いてデジタル補正される際に、バーコードの読取り時の
各読取り位置に対応したデジタル信号の供給に同期し
て、同じ読取り位置に対応した誤差検出情報が記憶部か
ら順次読み出される。デジタル補正部は、各読取り位置
に対応したデジタル信号の供給に伴い、同読取り位置に
対応した誤差検出情報が供給され、順次デジタル値が可
変にされる。このような動作経緯により、デジタル信号
の中のうねり成分が実質的に除去され、デジタル信号の
一方の信号レベル、即ち、黒レベルまたは白レベルが一
定化される。 そして、うねり成分を含まないデジタル増
幅信号が、２値化回路に供給されると、信号中の白レベ
ル成分及び黒レベル成分にそれぞれ対応した正確な２値
化が実行され、２値化回路の出力に、幅エラーのない２
値化信号が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光学的読取装置の第１の実施例の
構成を示すブロック構成図である。

【図２】本発明に係る光学的読取装置の第２の実施例の
構成を示すブロック構成図である。

【図３】本発明に係る光学的読取装置の第３の実施例の
構成を示すブロック構成図である。

【図４】本発明に係る光学的読取装置の第４の実施例の
構成を示すブロック構成図である。

【符号の説明】

１ ＣＣＤセンサ（光電センサ部） ２ 可変利得増幅器（信号増幅部） ３ ２値化回路（２値化部） ４ レベル誤差検出回路 ５ ＰＲＯＭ（記憶部） ６ 利得補正回路（利得補正部） ７ 基準信号発生器 ８ 除算器 ９ ＯＲゲート １０ ＥＰＲＯＭ（記憶部） １１ 第１の切替器 １２ 第２の切替器 １３ 固定利得増幅器 １４ アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器 １５ デジタル補正回路（デジタル補正部）

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バーコードを読取り、白レベル及び黒レ
   ベルに対応した２つの信号レベルを有するアナログ信号
   を発生する光電センサ部と、前記光電センサ部で得られ
   たアナログ信号を増幅する信号増幅部と、前記信号増幅
   部で増幅されたアナログ信号を２値化する２値化部とを
   備える光学的読取装置において、前記増幅されたアナロ
   グ信号の一方の信号レベルと規定レベルとのレベル誤差
   を検出して誤差検出情報を発生するレベル誤差検出回路
   と、前記レベル誤差検出回路で得られたバーコード読取
   り時の各読取り位置に対応した誤差検出情報を記憶する
   記憶部と、前記記憶部に記憶された前記各読取り位置に
   対応した誤差検出情報を用いて前記信号増幅部の信号利
   得を順次変化させ、前記アナログ信号の前記一方の信号
   レベルが一定になるように制御する利得補正部とを備え
   ていることを特徴とする光学的読取装置。
2. 【請求項２】 前記レベル誤差検出回路と前記記憶部と
   の間、及び、前記信号増幅部と前記利得補正部との間
   に、それぞれ補正モード切替信号により開閉状態が切替
   えられる第１及び第２の切替器を配置したことを特徴と
   する請求項１記載の光学的読取装置。
3. 【請求項３】 バーコードを読取り、その白レベル及び
   黒レベルに対応した２つの信号レベルを有するアナログ
   信号を発生する光電センサ部と、前記光電センサ部で得
   られたアナログ信号をアナログ−デジタル変換する信号
   変換部と、前記信号変換部で変換されたデジタル信号を
   補正するデジタル補正部と、前記デジタル補正部の出力
   デジタル信号を２値化する２値化部とを備える光学的読
   取装置において、前記変換されたデジタル信号の一方の
   信号レベルと規定レベルとの規定値からのレベル誤差を
   検出して誤差検出情報を発生するレベル誤差検出回路
   と、前記レベル誤差検出回路で得られたバーコード読取
   り時の各読取り位置に対応した誤差検出情報を記憶する
   記憶部と、前記記憶部に記憶された前記各読取り位置に
   対応した誤差検出情報を用いて前記デジタル補正部の補
   正値を順次変更させ、前記２値化部に供給されるデジタ
   ル信号の前記一方の信号レベルが一定になるように制御
   することを特徴とする光学的読取装置。
4. 【請求項４】 前記レベル誤差検出回路と前記記憶部と
   の間に、補正モード切替信号により開閉状態が切替えら
   れる第３の切替器を配置したことを特徴とする請求項３
   記載の光学的読取装置。
5. 【請求項５】 前記レベル誤差検出回路は、光学的読取
   装置に対して着脱自在に構成されていることを特徴とす
   る請求項１乃至４のいずれかに記載の光学的読取装置。
6. 【請求項６】 前記記憶部は、ＥＰＲＯＭで構成されて
   いることを特徴とする請求項２または４のいずれかに記
   載の光学的読取装置。