JP3129215B2 - 2次元コード読取装置 - Google Patents
2次元コード読取装置Info
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- JP3129215B2 JP3129215B2 JP08342053A JP34205396A JP3129215B2 JP 3129215 B2 JP3129215 B2 JP 3129215B2 JP 08342053 A JP08342053 A JP 08342053A JP 34205396 A JP34205396 A JP 34205396A JP 3129215 B2 JP3129215 B2 JP 3129215B2
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Description
わり、特に、2次元コードの読取装置に関するものであ
る。
ア、小売店等で販売されるほとんどの商品には、白と黒
の縞模様からなるバーコード(1次元コード)が印刷さ
れたラベルを貼着したりあるいは直接印刷したりしてい
る。このバーコードをバーコードリーダ(スキャナ)に
より読み取り、読み取ることにより得られたデータは販
売・在庫管理、発注、仕入業務に利用できるため、販売
・在庫管理、発注、仕入業務の効率化のために導入され
るようになった。また、バーコードは他にもOA、F
A、医療関連、図書館、宅配便等に広く利用されてお
り、いずれも個別認識ができることを利用して自動化、
合理化のために導入されるようになった。
元コード)は白と黒の縞模様をラベルの長さ方向に印刷
しているため、情報量を多くしようとするとラベルの長
さを長くする必要が生じる。ラベルの長さを長くする
と、ラベルが大きくなるため、例えば、眼鏡、貴金属、
ICチップ等の小物品や、プリント基板等のラベルを貼
着するためのスペースを充分に確保できない物品には用
いることが困難であるという問題も生じる。また、ラベ
ルが大きくなると、この大きなラベルに印刷されたバー
コードを読み取るバーコードリーダ(スキャナ)も大型
になるという問題も生じた。
(1次元コード)と同じ情報量を有して面積を小さくす
るか、あるいは同じ面積で情報量を多くした2次元コー
ドが提案されるようになった。この2次元コードはスタ
ック式コードとマトリックス式コードの2種類に大別さ
れ、スタック式コードは1次元コードを縦に積み重ねて
縦横で情報を表示したコードであり、マトリックス式コ
ードは白黒交互のます目(セル)で縦横モザイク状に表
示したコードである。
ば、図5に例示するような2次元コードが知られてい
る。図5に示す2次元コードは切り出しシンボル1と上
下左右方向に配置した白黒のセル2からなるデータ領域
3からなるものであって、360度のどの方向からでも
高速読み取りが可能なように構成されるものである。こ
の2次元コードの白黒の正方形のセル2は最小で21×
21個からなり、最大で177×177個からなるもの
であって、この内切り出しシンボル1は8×8セル分か
らなるものである。なお、2次元コードは図5に例示す
るもの以外に、マキシコード、ベリコード、データコー
ド等の種々のものが提案されている。
数字、英字、記号、漢字、カナ、制御コードなどのあら
ゆるデータを扱うことができ、そのデータ量は最大で7
366文字(数字)まで表現することが可能で、従来の
バーコード(1次元コード)と比較すると1/10程度
の面積で表現することができ、用紙、ラベルサイズ等の
縮小、紙費用の削減が可能となるものである。
は、2次元コードの光学情報を時系列の電気信号に変換
するヘッド部とヘッド部により変換された電気信号を2
次元コードに対応する文字データ(コードデータ)に復
号して出力する復号部とからなる分離型スキャナが知ら
れている。この分離型スキャナのヘッド部は、2次元コ
ードに光を照射する光源と、光源より2次元コード上に
照射された光の反射光を2次元の光学情報として受光す
る受光部と、受光部により受光された2次元の光学情報
を時系列の電気信号に変換する変換回路と、変換回路に
より変換された電気信号を増幅する増幅回路と、増幅回
路により増幅された電気信号を二値化信号に変換する二
値化回路とを備えている。
キャナを用いる周囲環境の明るさあるいは印刷された2
次元コードの濃淡に関係なく、確実に2次元コードを読
み取れるようにするために、ヘッド部にて複数回にわた
って2次元コードを読み取った後、復号部にて復合して
同一データが得られた時点で読み取り完了とするもので
ある。そのために、ヘッド部内にて自動的に増幅回路の
ゲインを切り替えて数回にわたって2次元コードを読み
取るようにしている。
ゲイン4の4段階のゲインを、ゲイン1<ゲイン2<ゲ
イン3<ゲイン4の関係になるように設定し、通常の明
るさの周囲環境あるいは通常の濃度の2次元コードを読
み取るためのゲインをゲイン2とし、通常の明るさより
少し暗い周囲環境あるいは通常の濃度より少し薄い濃度
の2次元コードを読み取るためのゲインをゲイン3と
し、通常の明るさよりかなり明るい周囲環境にて2次元
コードを読み取るためのゲインをゲイン1とし、通常の
濃度よりかなり薄い濃度の2次元コードを読み取るため
のゲインをゲイン4とする。
ゲイン3で読取動作を行い、ついで、ゲイン1で読取動
作を行った後、ゲイン4で読取動作を行うようにする。
このように読取動作を行うと、周囲環境の明るさあるい
は印刷された2次元コードの濃淡に関係なく、確実に2
次元コードを読み取れるようになる。
たような読取動作をさせると、確実に2次元コードが読
み取れるようになる反面、読取速度が遅くなるという問
題を生じる。また、読取速度を速くするために設定ゲイ
ンの数を減らせば読取可能な条件が狭くなって、読み取
り不能に到るという事態も生じる。そこで、本発明は上
記問題点に鑑みてなされたものであり、読取可能な条件
を狭めることなく、読取速度を速くするとともに、確実
に2次元コードが読み取れるようにすることにある。
するために、請求項1に記載の発明においては、読取条
件が良い第1ゲインと第2ゲインで2次元コードを読み
取って復号部が2次元コードに対応する文字データの復
号に成功すると読取動作を終了させるようにしている。
通常、この種の2次元コード読取装置は読取条件が良い
環境で使用されるため、読取条件が良いゲインのみで2
次元コードの読取動作をさせれば2次元コードの読み取
り効率を向上させることが可能となる。
インで所定回数読み取っても復号部が2次元コードに対
応する文字データの復号に成功しない場合は、読取条件
が良い第1ゲインで所定回数読み取った後、読取条件が
悪い第3ゲインで2次元コードを読み取るようにように
しているので、読取条件が悪い環境で使用されても、あ
るいは読取条件が悪いラベルを読み取る場合であっも確
実に2次元コードを読み取ることができるようになる。
件が良い第1ゲインと第2ゲインで交互に2次元コード
を読み取るようにしているので、さらに読み取り効率が
向上するとともに、読取条件が良い状態において確実に
2次元コードを読み取れるようになる。また、読取条件
が良い2段階の第1ゲインと第2ゲインで交互に所定回
数読み取っても復号部が2次元コードに対応する文字デ
ータの復号に成功しない場合は、読取条件が良い2段階
の第1ゲインと第2ゲインで所定回数読み取った後、読
取条件が悪い2段階の第3ゲインと第4ゲインで2次元
コードを読み取るようにしているので、どのような悪条
件であっても確実に2次元コードを読み取ることが可能
になる。
件が悪い2段階の第3ゲインと第4ゲインは通常の明る
さより明るすぎる周囲環境にて2次元コードを読み取る
かあるいは通常の濃度より薄すぎる濃度の2次元コード
を読み取る場合のゲインであるので、この2次元コード
読取装置を使用する周囲環境が明るすぎても確実に2次
元コードを読み取ることができるようになるとともに、
2次元コードの濃度が薄すぎても確実に2次元コードを
読み取ることができるようになる。
取装置の実施形態を図に基づいて説明する。図1は、本
実施形態の2次元コード読取装置(スキャナ)の概略構
成を示す斜視図である。本実施形態の2次元コード読取
装置(スキャナ)は、2次元コードの光学情報を時系列
の電気信号に変換するヘッド部10とヘッド部10によ
り変換された電気信号を2次元コードに対応する文字デ
ータ(コードデータ)に復号(デコード)する復号部2
0とからなる分離型スキャナであり、ヘッド部10と復
号部20とを接続コード30により電気的に接続して分
離型スキャナとなる。
ック構成を示すブロック図であり、この分離型スキャナ
のヘッド部10は、2次元コードに光を照射する光源1
1と、光源11より2次元コード上に光を照射して、そ
の反射光を2次元の光学情報(画像データ)として受光
する受光部12と、受光部12により受光された2次元
の光学情報を時系列の電気信号に変換する光・電圧変換
回路13と、光・電圧変換回路13により変換された時
系列の電気信号を増幅する増幅回路14と、増幅回路1
4により増幅された電気信号を二値化信号に変換する二
値化回路15と、光源11と光・電圧変換回路13と増
幅回路14と二値化回路15の動作を制御する制御回路
16とから構成される。
発光ダイオードよりなり、この赤色発光ダイオードの複
数個(例えば、2〜6個)をヘッド部10内の所定の位
置にに配置して、制御回路16からの指令に基づきその
駆動回路が駆動されて、図示しない2次元コードが印刷
された2次元コードラベル上に赤色光を照射するように
なされている。受光部12は2次元コードラベル上で反
射してヘッド部10内に入射した光の方向を変更する平
面反射鏡と、この平面反射鏡にてその方向が変更された
入射光を光・電圧変換回路13の受光面に結像させる結
像用レンズとからなる光学系により構成される。
る赤色発光ダイオードの発光スペクトル付近に分光感度
のピーク領域を持つフォトダイオード・アレーによるセ
ンサ部と電荷蓄積部と電荷読み出し部とを備えたCCD
イメージセンサ(例えば、エリアサイズが1/3インチ
で有効画素数が33万画素のものを使用する)により構
成され、センサ部は光・電圧変換回路13の受光面にな
る。そして、制御回路16からの指令に基づきそのセン
サ駆動回路が駆動されて、2次元コードラベル上で反射
してヘッド部10内に入射した光が受光面のセンサ部に
結像すると、電荷読み出し部より時系列の電気信号を出
力することとなる。
出力された時系列の電気信号を後述する制御回路16か
ら出力される所定のゲインに基づいて、その時系列の電
気信号を増幅するものである。二値化回路15は増幅回
路14により所定のゲインで増幅された時系列の電気信
号を二値信号(例えば、5Vと0Vの電圧信号)に変換
する回路であって、その出力はデジタルの画像信号とな
る。
タにより構成され、ヘッド部10に設けられた図示しな
いトリガースイッチが押されたことを認識して、光源1
1の駆動回路に駆動指令を送出して光源11の発光ダイ
オードを発光させるとともに、光・電圧変換回路13の
センサ駆動回路に駆動指令を送出してフォトダイオード
・アレーによる光電変換部を受光状態にする。また、制
御回路16は増幅回路14に予め設定されたゲインに基
づいて光・電圧変換回路13の電荷読み出し部より出力
される時系列の電気信号を順次増幅するための増幅指令
を送出するとともに、増幅回路14により増幅された時
系列の電気信号を逐次二値化すべく二値化回路15に二
値化指令信号を送出する。
換された電気信号を2次元コードに対応する文字データ
(コードデータ)に復号する復号回路(デコード回路)
21を備えている。
(a)に示すように、読取装置を使用する周囲の明るさ
が明るすぎる場合はそのゲインを小さくする必要があ
る。また、図3(b)に示すように、2次元コードのP
CS(Print Contrast Signal)、即ち2次元コードの
濃度が低い場合はそのゲインを大きくする必要がある。
そこで、本実施形態においては、図4に示すように、増
幅回路14のゲインを読取条件が良いゲイン2およびゲ
イン3と、読取条件が悪いゲイン1およびゲイン4のゲ
イン1〜ゲイン4の4段階に設定している。
ゲインであって、通常の明るさよりかなり明るい周囲環
境にて2次元コードを読み取るためのゲインである。ゲ
イン2は読取条件が良い場合のゲインであって、通常の
明るさの周囲環境あるいは通常の濃度の2次元コードを
読み取るためのゲインである。ゲイン3は読取条件が良
い場合のゲインであって、通常の明るさより少し暗い周
囲環境あるいは通常の濃度より少し薄い濃度の2次元コ
ードを読み取るためのゲインである。ゲイン4は読取条
件が悪い場合のゲインであって、通常の濃度よりかなり
薄い濃度の2次元コードを読み取るためのゲインであ
る。この4段階のゲインは制御回路16に予め設定され
ているとともに、各ゲインは、ゲイン1<ゲイン2<ゲ
イン3<ゲイン4の関係となるように設定されている。
イン4の4段階のゲインを増幅回路14に設定するため
の順序は、図4に示すように、ゲイン2、ゲイン3の繰
り返しをn回(なお、nの初期値は2に予め設定されて
おり、このnの値は複合部20に接続される図示しない
レジスタあるいは中央処理装置により、1〜14に変更
可能になっている)行う。その後、ゲイン1に設定した
後、ゲイン4に設定する。その後、再びゲイン2に設定
し、同様のゲイン設定の切り替えを繰り返す。この設定
順序は制御回路16に予め設定されている。
態の2次元コード読取装置の読取動作を図2〜図4に基
づいて説明する。まず、ヘッド部10の図示しないトリ
ガスイッチがオンされると、制御回路16は光源11の
駆動指令を光源11の駆動回路に送出して、光源11を
所定の時間(例えば、5秒間)発光させ、赤色光を2次
元コードが印刷されたラベル上に照射する。ついで、制
御回路16はセンサ駆動回路に駆動指令を送出して光・
電圧変換部13を構成するCCDイメージセンサを駆動
状態にする。
印刷されたラベル上に赤色光が照射されて、2次元コー
ドが印刷されたラベルからの反射光は拡散しながら受光
部12の結像レンズに到達する。この結像レンズに到達
した反射光は、結像レンズを通過して光・電圧変換部1
3を構成するCCDイメージセンサの受光面、即ちセン
サ部に結像する。
ージセンサが2次元コードが印刷されたラベルからの反
射光を受光すると、光・電圧変換部13を構成するCC
Dイメージセンサの電荷読み出し部は、2次元コードの
白・黒のセル(図5参照)に対応した時系列の電気信号
を順次出力する。すると、制御回路16は増幅回路14
にゲイン2を設定し、増幅回路14はゲイン2に基づい
て光・電圧変換部13から出力された時系列の電気信号
を順次増幅して、その増幅信号を二値化回路に順次出力
する。すると、二値化回路15は、増幅回路14にてゲ
イン2に基づいて増幅された増幅信号を順次二値化信号
に変換して、順次、復号部20の復号回路(デコード回
路)21に二値化信号を送出する。
イン3を設定し、上記したゲイン2を設定した場合と同
様の動作を繰り返し、復号部20の復号回路(デコード
回路)21に二値化信号を送出する。ヘッド部10は復
号部20から送出される読取完了信号を受信するまで、
予め制御回路16に設定されたゲイン設定順序に従い制
御回路16が設定したゲインにて、増幅回路14による
増幅および二値化回路15による二値化を繰り返し行
い、二値化信号を復号部20に送出し続ける。
1は、ヘッド部10の二値化回路15から送出される二
値化信号を受信し、2次元コードに応じた文字データへ
の復号(デコード)を試みる。復号回路(デコード回
路)21は、ヘッド部10から送出される二値化信号の
復号(デコード)を繰り返し行い、同一文字データへの
複合(デコード)に2回以上成功したときのみ、文字デ
ータの読み取りに成功したものとして読取完了信号をヘ
ッド部10に送出する。
1が文字データの読み取りに成功すると、制御回路16
に読取完了信号を送出するとともに、復号回路(デコー
ド回路)21は図示しないレジスタあるいは中央処理装
置に復号(デコード)した文字データを送信する。これ
により、制御回路16は光・電圧変換回路13のイメー
ジ駆動回路に駆動停止信号を送出してその駆動を停止さ
せるとともに、増幅回路14および二値化回路15にも
駆動停止信号を送出して、増幅回路14および二値化回
路15の駆動を停止させて読取動作を終了させる。
ド読取装置は、読取条件が良いゲイン2,3で2次元コ
ードを読み取って復号部20が2次元コードに対応する
文字データ(コードデータ)の復号に成功すると読取動
作を終了させるようにしているので、2次元コードの読
取効率を向上させることが可能となる。また、読取条件
が良いゲイン2,3でn回(なお、nの初期値は2に予
め設定されており、このnの値は復号部20に接続され
る図示しないレジスタあるいは中央処理装置により、1
〜14に変更可能になっている)読み取っても復号部2
0が2次元コードに対応する文字データ(コードデー
タ)の復号に成功しない場合は、読取条件が良いゲイン
2,3でn回読み取った後、読取条件が悪いゲイン1,
4で2次元コードを読み取るようにようにしているの
で、読取条件が悪い環境で使用されても、あるいは読取
条件が悪いラベルを読み取る場合であっも確実に2次元
コードを読み取ることができるようになる。
4は通常の明るさより明るすぎるときに2次元コードを
読み取るかあるいは通常の濃度より薄すぎる濃度の2次
元コードを読み取る場合のゲインであるので、この2次
元コード読取装置を使用する周囲環境が明るすぎても確
実に2次元コードを読み取ることができるようになると
ともに、2次元コードの濃度が薄すぎても確実に2次元
コードを読み取ることができるようになる。
良いゲインをゲイン2とゲイン3に設定し、読取条件が
悪いゲインをゲイン1とゲイン4に設定する例について
説明したが、例えば、読取条件が良いゲインを3段階と
し、読取条件が悪いゲインを4段階として設定するよう
にしてもよいし、あるいは読取条件が良いゲインを1段
階とし、読取条件が悪いゲインを2段階として設定する
ようにしてもよい。この場合、設定ゲインの個数を増や
すと読取精度が向上する反面、読取速度が低下する。一
方、設定ゲインの個数を減らすと読取速度が向上する反
面、読取精度が低下する。
の概略構成を示す斜視図である。
を示すブロック図である。
ードの濃度の関係を示す図である。
を読み取る例を示す図である。
取る例を示す図である。
系)、13…光・電圧変換回路(CCDイメージセン
サ)、14…増幅回路、15…二値化回路、16…制御
回路(ゲイン設定手段)、20…復号部(デコード
部)、21…デコード回路、30…接続コード
Claims (4)
- 【請求項1】 2次元コード上に照射された光を2次元
の光学情報として受光して時系列の電気信号に変換する
ヘッド部と、該ヘッド部にて変換された時系列の電気信
号を前記2次元コードに対応する文字データに復号する
復号部とを備えた2次元コード読取装置であって、 読取条件が良いときの第1ゲインと第2ゲイン及び読取
条件が悪いときの第3ゲインを選択的に設定するゲイン
設定手段と、該 ゲイン設定手段により設定した前記ゲインに基づいて
前記光学情報が変換された電気信号を増幅して前記複号
部に付与する増幅回路と、 前記2次元コードの読み取り時に前記ゲイン設定手段の
制御により前記第1ゲインを前記増幅回路に設定して前
記 復号部が当該2次元コードに対応する文字データの復
号に成功したとき同2次元コードの読取動作を終了さ
せ、同複号部が前記文字データの複号に失敗したとき前
記ゲイン設定手段の制御により前記第2ゲインを前記増
幅回路に設定して前記複号部が前記文字データの複号に
成功したとき前記2次元コードの読取動作を終了させ、
同複号部が前記文字データの複号に失敗したとき前記ゲ
イン設定手段の制御により前記第1ゲインを前記増幅回
路に再び設定して前記2次元コードの前記読取動作を所
定回数繰り返しても同複号部が前記文字データの複号に
失敗したとき前記ゲイン設定手段の制御により前記第3
ゲインを前記増幅回路に設定して前記2次元コードの読
みとりを完了させる制御手段とを前記ヘッド部に設けた
ことを特徴とする2次元コード読取装置。 - 【請求項2】 2次元コード上に照射された光を2次元
の光学情報として受光して時系列の電気信号に変換する
ヘッド部と、該ヘッド部にて変換された時系列の電気信
号を前記2次元コードに対応する文字データに復号する
復号部とを備えた2次元コード読取装置であって、 読取条件が良いときのゲインを第1ゲインと第2ゲイン
の2段階に設定し読取条件が悪いときのゲインを第3ゲ
インと第4ゲインの2段階に設定するゲイン設定手段
と、 該ゲイン設定手段により選択的に設定した前記ゲインに
基づいて前記光学情報 が変換された電気信号を増幅して
前記複号部に付与する増幅回路と、 前記2次元コードの読み取り時に前記ゲイン設定手段の
制御により前記第1ゲインと第2ゲインを前記増幅回路
に交互に設定して前記復号部が当該2次元コードに対応
する文字データの復号に成功したとき同2次元コードの
読取動作を終了させ、前記複号部が前記文字データの複
号に失敗したとき前記ゲイン設定手段の制御により前記
第1ゲインと第2ゲインを前記増幅回路に所定回数交互
に設定して前記2次元コードを読み取っても前記複号部
が前記文字データの複号に失敗したとき前記ゲイン設定
手段の制御により前記第3ゲインと第4ゲインを前記増
幅回路に相互に設定して前記2次元コードの読み取りを
完了させる制御手段とを前記ヘッド部に設けたことを特
徴とする 2次元コード読取装置。 - 【請求項3】 前記読取条件が良いときの第1ゲインと
第2ゲインが通常の明るさで前記2次元コードを読み取
るか或いは通常の濃度の2次元コードを読み取るときの
ゲインであり、前記読取条件が悪いときの第3ゲインと
第4ゲインが通常の明るさより明るすぎる状態で前記2
次元コードを読み取るか或いは通常の濃度より薄すぎる
濃度の2次元コードを読み取るときのゲインであること
を特徴とする請求項2に記載の2次元コード読取装置。 - 【請求項4】 2次元コード上に照射された光を2次元
の光学情報として受光して時系列の電気信号に変換する
ヘッド部と、該ヘッド部にて変換された時系列の電気信
号を前記2次元コードに対応する文字データに復号する
復号部とを備えた2次元コード読取装置であって、 読取条件の程度に応じて定めた第1ゲイン、第2ゲイン
及び第3ゲインを選択的に設定するゲイン設定手段と、 該ゲイン設定手段により設定した前記ゲインに基づいて
前記光学情報が変換された電気信号を増幅して前記複号
部に付与する増幅回路と、 前記2次元コードの読み取り時に前記ゲイン設定手段の
制御により前記第1ゲインを前記増幅回路に設定して前
記復号部が当該2次元コードに対応する文字データの復
号に成功したとき同2次元コードの読取動作を終了さ
せ、同複号部が前記文字データの複号に失敗したとき前
記ゲイン設定手段の制御により前記第2ゲインを前記増
幅回路に設定して前記複号部が前記文字データの複号に
成功したと き前記2次元コードの読取動作を終了させ、
同複号部が前記文字データの複号に失敗したとき前記ゲ
イン設定手段の制御により前記第1ゲインを前記増幅回
路に再び設定して前記2次元コードの前記読取動作を所
定回数繰り返しても同複号部が前記文字データの複号に
失敗したとき前記ゲイン設定手段の制御により前記第3
ゲインを前記増幅回路に設定して前記2次元コードの読
みとりを完了させる制御手段とを前記ヘッド部に設けた
ことを特徴とする2次元コード読取装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP08342053A JP3129215B2 (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 2次元コード読取装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP08342053A JP3129215B2 (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 2次元コード読取装置 |
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JP08342053A Expired - Fee Related JP3129215B2 (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 2次元コード読取装置 |
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