JP3169527B2

JP3169527B2 - データシンボル読み取り装置

Info

Publication number: JP3169527B2
Application number: JP08485895A
Authority: JP
Inventors: 晴美青木
Original assignee: 旭光学工業株式会社
Priority date: 1994-03-16
Filing date: 1995-03-16
Publication date: 2001-05-28
Anticipated expiration: 2016-05-28
Also published as: JPH07306909A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２次元のデータシンボ
ルを読み取るデータシンボル読み取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、例えばＰＯＳシステムや工場にお
ける検査ライン等に適用するために、製品情報をバーコ
ード化し、バーコードリーダーにより読み取る方法、装
置が普及している。

【０００３】しかしながら、バーコードは、バーの配列
方向にレーザー光による走査を行うか、リニアイメージ
センサによる走査により１次元的に読み取るものであ
り、情報量に限界がある。

【０００４】そこで、近年、より多くの情報を担持し得
るものとして、例えば白黒のモザイクパターンが２次元
的に配列された２次元データシンボルが開発されている
が、この２次元データシンボルを読み取る装置、特にエ
リアセンサーを用いた専用の装置はほとんどない。ま
た、従来装置を改良したものもあるが、その装置では、
機能が単純であり、読み取り精度、読み取り速度等の点
で性能が低い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、２次
元データシンボルの反転した画像をも適正に読み取るこ
とができ、汎用性が広く、また、高速度で読み取ること
がでるデータシンボル読み取り装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（３）の本発明により達成される。

【０００７】（１）セルが複数行複数列に配置された
２次元のデータシンボルを読み取るデータシンボル読み
取り装置であって、光学系を備え、前記データシンボル
の読み取り領域からの入射光を受光して光電変換する読
み取り部と、前記読み取り部からの画像信号を処理する
信号処理回路とを有し、前記信号処理回路は、画像反転
モードのオン／オフを設定する機能を有し、前記画像反
転モードがオンに設定された場合には、前記データシン
ボルの各セルのデータの読み出し順序を、前記画像反転
モードがオフに設定された場合とは主走査方向に対する
副走査方向の向きを逆にして読み出すよう構成したこと
を特徴とするデータシンボル読み取り装置。

【０００８】（２）光学系が反転しているか否かを特
定するための反転スイッチと、反転状態で前記データシ
ンボルを読み取る旨を示す情報を記憶し得る記憶手段と
を有し、前記反転スイッチのオン／オフと、前記情報の
あり／なしとの排他的論理和により、前記画像反転モー
ドのオン／オフを定めるよう構成した上記（１）に記載
のデータシンボル読み取り装置。

【０００９】（３）セルが複数行複数列に配置された
２次元のデータシンボルを読み取るデータシンボル読み
取り装置であって、光学系を備え、前記データシンボル
の読み取り領域からの入射光を受光して光電変換する読
み取り部と、前記読み取り部からの画像信号を処理する
信号処理回路とを有し、前記信号処理回路は、画像反転
モードのオン／オフを設定する機能を有し、前記画像反
転モードのオン／オフにかかわらず、主走査方向と副走
査方向とをそれぞれ換えて、前記データシンボルの各セ
ルのデータの読み出しを行い、４種のデータを求め、そ
れらのデータから適正なデータを選択するよう構成した
ことを特徴とするデータシンボル読み取り装置。

【００１０】

【００１１】

【実施例】以下、本発明のデータシンボル読み取り装置
を添付図面に示す好適実施例に基づき詳細に説明する。

【００１２】図１は、本発明のデータシンボル読み取り
装置の構成例を示すブロック図である。同図に示すよう
に、本発明のデータシンボル読み取り装置１は、データ
シンボルを読み取る読み取り部２と、同期信号発生回路
６と、投光部（光源駆動部）７と、増幅回路１０と、Ａ
／Ｄ変換器１１と、２値化回路１２と、メインメモリー
１３と、不揮発性メモリー（Ｅ² ＰＲＯＭ）１４と、シ
ステムコントロール回路（制御手段）１５と、エンコー
ダ１６と、ビデオ出力端子１７と、インターフェース回
路１８と、インターフェース端子１９と、スイッチ回路
２０と、表示部２１とを有している。

【００１３】この場合、読み取り部２からの画像信号を
処理する信号処理回路は、Ａ／Ｄ変換器１１、２値化回
路１２、メインメモリー１３、不揮発性メモリー１４お
よびシステムコントロール回路１５により構成されてい
る。

【００１４】また、投光部７は、光源８と、光源８を点
灯する光源駆動回路９とで構成されている。光源８とし
ては、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）のような発光素
子、ハロゲンランプ、半導体レーザー等を用いることが
できる。

【００１５】また、読み取り部２は、エリアセンサーで
あるＣＣＤ（charge coupled device ）（固体撮像素
子）４と、このＣＣＤ４へ後述するシンボル読み取り領
域からの入射光（反射光または透過光）を結像するよう
に導く光学系３と、ＣＣＤ駆動回路５とで構成されてい
る。

【００１６】ＣＣＤ４では、多数の画素が行列状に配置
され、各画素のそれぞれが受光した光の光量に応じた電
荷を蓄積し、この電荷を所定時に順次転送するように構
成されている。この転送された電荷（ＣＣＤ出力信号）
は、読み取られた画像の画像信号を構成する。

【００１７】なお、光学系３は、各種レンズ、プリズ
ム、フィルター、ミラー等の光学部品を所望に組み合わ
せて構成される。

【００１８】図１１に示すように、データシンボル読み
取り装置１の不揮発性メモリー１４は、後述する機能設
定値を格納する第１の登録領域５１と、後述する初期機
能設定値を格納する第２の登録領域５２と、後述する照
明補正値Ｅ_ijを格納する照明補正値Ｅ_ij格納領域５３と
を有している。

【００１９】また、スイッチ回路２０には、トリガスイ
ッチが設けられている。また、表示部２１には、表示素
子として、ＬＣＤ（liquid crystal display）、緑色Ｌ
ＥＤおよび赤色ＬＥＤが設けられている。

【００２０】システムコントロール回路１５は、通常、
マイクロコンピュータで構成され、ＣＣＤ駆動回路５、
光源駆動回路９、増幅回路１０、Ａ／Ｄ変換器１１、２
値化回路１２、メインメモリー１３、不揮発性メモリー
１４およびエンコーダ１６等の各回路およびメモリーの
制御を行う他、データシンボル読み取り装置１全体の制
御を行う。なお、図１中、信号線および制御線の一部は
省略されている。

【００２１】このような構成のデータシンボル読み取り
装置１のビデオ出力端子１７およびインターフェース端
子１９には、それぞれ、モニター装置３１およびパーソ
ナルコンピュータのようなコンピュータ３２が接続され
ている。

【００２２】ここで、前記シンボル読み取り領域は、基
準面（データシンボルが位置する面）上において、投光
部７による光の照射がなされ、かつその反射光を読み取
り部２により受光し、データを読み取ることができる領
域である。

【００２３】また、データシンボル（シンボルコード）
は、通常、データ領域と、フレーム領域とを有し、ｎ行
×ｎ列（ｎは２以上の整数）に配列された黒色または白
色（または透明）のセル（モザイク）で構成されてい
る。このセルの黒色または白色は、例えば２進法におけ
る０または１を表し、データ領域における前記組み合わ
せにより所望の情報が特定される。なお、データシンボ
ルは、２次元のデータシンボルであれば前記のような構
成のものに限定されない。

【００２４】次に、データシンボル読み取り装置１の動
作について説明する。図１に示すように、投光部７にお
いては、光源駆動回路９により光源８が点灯し、光源８
から発せられた光は、被写体３５のシンボル読み取り領
域に照射され、その反射光が光学系３を介してＣＣＤ４
の受光面上に結像される。

【００２５】同期信号発生回路６では、水平同期信号お
よび垂直同期信号が生成され、これらの同期信号は、Ｃ
ＣＤ駆動回路５に入力される。

【００２６】読み取り部２においては、ＣＣＤ駆動回路
５によりＣＣＤ４が駆動し、受光光量に応じた画像信号
（アナログ信号）がＣＣＤ４から出力される。この場
合、ＣＣＤ駆動回路５からの信号に基づいてＣＣＤ４で
の電荷の蓄積および転送が制御される。

【００２７】読み取り部２のＣＣＤ４から出力される画
像信号は、増幅回路１０により増幅され、Ａ／Ｄ変換器
１１にてデジタル画像信号に変換されて、２値化回路１
２に入力される。

【００２８】２値化回路１２では、デジタル画像信号
が、後述するスレショルド値（しきい値）Ｓ_ijと比較さ
れて２値化される。この２値化データ（１ビット）は、
システムコントロール回路１５に内蔵されたアドレスカ
ウンタにより定められるメインメモリー１３の所定のア
ドレスに書き込まれて行く。

【００２９】次いで、メインメモリー１３から２値化デ
ータが読み出され、これに基づき後述するデータシンボ
ルの切り出し画像処理、デコード処理等が行われる。こ
のデコードされたデータは、インターフェース回路１８
を介して、インターフェース端子１９に出力され、この
インターフェース端子１９からコンピュータ３２に入力
される。コンピュータ３２においては、例えば、入力さ
れたデータの格納および集計等を行う。

【００３０】また、ＣＣＤ４から出力され、増幅回路１
０にて増幅されたアナログの画像信号は、モニター信号
としてエンコーダ１６に入力される。エンコーダ１６で
は、入力されたモニター信号と、同期信号とから、モニ
ター装置（ＣＲＴ）３１で再生可能な信号、例えばＮＴ
ＳＣ方式のビデオ信号が生成される。このビデオ信号は
ビデオ端子１７に出力され、このビデオ端子１７からモ
ニター装置３１に入力され、再生される。これにより、
被写体３５のシンボル読み取り領域をモニターすること
ができる。

【００３１】このような本実施例のデータシンボル読み
取り装置１は、後述する「照明光測定モード」、「倍率
測定モード」、「スルー画出力ＯＮモード」、「スルー
画出力ＯＦＦモード」および「自動スレショルドモー
ド」を有している。この場合、各モードの設定等は、コ
ンピュータ３２からの通信により所望のデータ（以下、
通信データという）をシステムコントロール回路１５に
入力することにより行われるよう構成されている。

【００３２】図２は、通信データの一例を模式的に示す
図である。同図に示すように、通信データには、機能設
定コマンドコード（コマンドコード）の通信データと、
コントロールコードの通信データとがある。

【００３３】コマンドコードによる機能設定値の種類と
しては、例えば、後述する「デコードタイマー期間」、
「画像反転のオン／オフ」および「自動スレショルドモ
ードのオン／オフ」等が挙げられる。

【００３４】また、コントロールコードとしては、後述
する「照明光測定コントロールコード」、「倍率測定コ
ントロールコード」、「スルーＯＮコントロールコー
ド」および「スルーＯＦＦコントロールコード」があ
る。

【００３５】図２に示すように、コマンドコードの通信
データＡは、コマンドコード１、２、３、・・・Ｎおよ
び「終了」／「キャンセル終了」コマンドコードの順に
出力される。そして、各コマンドコード１〜Ｎは、それ
ぞれ、エスケープコード（ＥＳＣ）、データＬ、データ
Ｈおよびキャリッジリターン（ＣＲ）により構成されて
いる。

【００３６】前記「終了」／「キャンセル終了」コマン
ドコードは、「終了」および「キャンセル終了」のいず
れであるかを識別するためのコマンドコードである。終
了コマンドコードの場合には、通信されたコマンドコー
ド１〜Ｎが全て有効になり、、キャンセル終了コマンド
コードの場合には、通信されたコマンドコード１〜Ｎが
全て無効（キャンセル）になる。

【００３７】また、コントロールコードの通信データＢ
は、エスケープコード（ＥＳＣ）、コントロールコード
識別コード、データＣ１、データＣ２、・・・およびキ
ャリッジリターン（ＣＲ）よりなるコントロールコード
で構成されている。

【００３８】前記コントロールコード識別コードは、通
信データが、コマンドコードおよびコントロールコード
のいずれであるかを識別するためのコードである。この
場合、例えば、コントロールコード識別コードを「Ｐ」
とし、コマンドコードのデータＬには「Ｐ」が存在しな
いようにして、「Ｐ」の有無に基づいてコマンドコード
／コントロールコードの識別を行う。

【００３９】次に、データシンボル読み取り装置１の
「照明光測定モード」、「倍率測定モード」、「スルー
画出力ＯＮモード」、「スルー画出力ＯＦＦモード」お
よび「自動スレショルドモード」についてそれぞれ説明
する。

【００４０】［スルー画出力ＯＮモード（第１のモー
ド）］スルー画出力ＯＮモードは、被写体３５のシンボ
ル読み取り領域をモニター装置３１にてモニターするた
めのモードである。ここで、前記「スルー画」とは、Ｃ
ＣＤ４にて撮像された映像画のことをいう。

【００４１】スルーＯＮコントロールコードが入力され
ると、スルー画出力ＯＮモードにセットされるととも
に、スルーＯＮモード処理が実行される。

【００４２】図３は、スルーＯＮモード処理の際の動作
を示すフローチャートである。以下、このフローチャー
トを説明する。

【００４３】このスルーＯＮモード処理では、まず、Ｃ
ＣＤ駆動回路５によりＣＣＤ４の駆動を開始する（ステ
ップ１０１）。

【００４４】次いで、光源駆動回路９により光源８を点
灯（オン）する（ステップ１０２）。

【００４５】次いで、スルー画出力をオンする（スルー
画出力を行う）（ステップ１０３）。これにより、ＣＣ
Ｄ４で撮像された像のビデオ信号が、ビデオ端子１７か
らモニター装置３１に入力され、被写体３５のシンボル
読み取り領域をモニターすることができる。

【００４６】［スルー画出力ＯＦＦモード（第２のモー
ド）］スルー画出力ＯＦＦモードは、後述する所定期間
を除き、被写体３５のシンボル読み取り領域をモニター
装置３１にてモニターしないようにするためのモードで
ある。

【００４７】スルーＯＦＦコントロールコードが入力さ
れると、スルー画出力ＯＦＦモードにセットされるとと
もに、スルーＯＦＦモード処理が実行される。

【００４８】図４は、スルーＯＦＦモード処理の際の動
作を示すフローチャートである。以下、このフローチャ
ートを説明する。

【００４９】このスルーＯＦＦモード処理では、まず、
スルー画出力をオフする（スルー画出力を行わない）
（ステップ２０１）。これにより、ビデオ信号は、モニ
ター装置３１に入力されず、被写体３５のシンボル読み
取り領域をモニターすることができなくなる。この場
合、例えば、システムコントロール回路１５からエンコ
ーダ１６に送出されるミュート信号により、エンコーダ
１６は単色画像信号をモニター装置３１に出力し、モニ
ター装置３１では単色の画像が映るように構成されてい
る。

【００５０】次いで、ＣＣＤ駆動回路５によりＣＣＤ４
の駆動を停止する（ステップ２０２）。

【００５１】次いで、光源駆動回路９により光源８を消
灯（オフ）する（ステップ２０３）。これにより省電力
化を図ることができる。スルー画出力ＯＦＦモードにお
けるトリガスイッチオン後の動作については後に詳述す
る。なお、本実施例では、前記スルー画ＯＮモードと、
前記スルー画ＯＦＦモードとのいずれかが選択されてい
る。

【００５２】［倍率測定モード］倍率測定モードは、光
学系３の倍率を測定するためのモードである。倍率測定
コントロールコードが入力されると、倍率測定モードに
セットされるとともに、倍率測定モード処理が実行され
る。

【００５３】図５は、倍率測定モード処理の際の動作を
示すフローチャートである。以下、このフローチャート
を説明する。

【００５４】この倍率測定モード処理では、光学系３の
倍率測定が可能である旨の表示、すなわち倍率測定スタ
ンバイ表示を行う（ステップ３０１）。この場合の表示
方法としては、例えば、表示部２１の緑色ＬＥＤを常時
点灯させる。なお、倍率測定モードにおけるトリガスイ
ッチオン後の動作については後に詳述する。

【００５５】次に、倍率測定モードにおける光学系３の
倍率測定方法について説明する。図６は、光学系３の倍
率測定方法を説明するために、データシンボルを模式的
に示す図である。同図に示すように、データシンボル４
１はｎ行×ｎ列に配列されたセル４２で構成されてい
る。

【００５６】データシンボル４１の一辺の長さ（シンボ
ルサイズ）をＬ_S0、セル４２の一辺の長さ（セルサイ
ズ）をＬ_C0、データシンボル４１中の一辺のセル４２の
数（セル数）をＮ_C 、ＣＣＤ４上のシンボルサイズをＬ
_S 、光学系３の倍率をＭ、ＣＣＤ４上のシンボルサイズ
に対する画素数をＮ_SP、ＣＣＤ４の画素の一辺の長さ
（ＣＣＤ４の画素サイズ）をＳ_P とすると、下記数１に
示す（１）、（２）および（３）式が成立する。

【００５７】なお、前記「ＣＣＤ４上のシンボルサイズ
に対する画素数Ｎ_SP」とは、ＣＣＤ４上のシンボルサイ
ズに相当するＣＣＤ４の画素数であって、ＣＣＤ４上の
シンボル像の一辺と、ＣＣＤ４の画素の配列方向とが平
行の場合の画素数に換算したものをいうものとする。こ
の場合、前記画素数Ｎ_SPは、ＣＣＤ４上のシンボル像の
一辺の両端のＸＹ座標をそれぞれ求め、この座標から、
前記シンボル像の一辺の長さに相当する画素数に換算す
ることによって求められる。

【００５８】

【数１】

【００５９】上記数１に示す（１）、（２）および
（３）式から下記数２に示す（４）式が導かれる。

【００６０】

【数２】

【００６１】この場合、上記（４）式におけるＣＣＤ４
の画素サイズＳ_P は、予め、システムコントロール回路
１５のＲＯＭに格納されており既知であり、ＣＣＤ４上
のシンボルサイズに対する画素数Ｎ_SPは、画像処理（前
記の方法）により求まる。また、セルサイズＬ_C0および
セル数Ｎ_C は、それぞれ、通信データ（倍率測定コント
ロールコード）として入力される。従って、これらを上
記数２に示す（４）式に代入することにより、光学系倍
率Ｍを求めることができる。

【００６２】これにより、光学系倍率Ｍが未知の場合
（例えば、光学系３の倍率を変更した場合）でも、ＣＣ
Ｄ４上のセルサイズを検出することなく、セル数Ｎ_C の
異なるデータシンボルの読み取り（デコード）が可能に
なる。

【００６３】本実施例のデータシンボル読み取り装置１
は、このような倍率測定モードを有しているので、光学
系３の倍率を変更しても、セルサイズＬ_C0およびセル数
Ｎ_Cを入力するだけの簡単な操作で、光学系倍率Ｍが求
まり、それを記憶しておくことができる。そして、光学
系倍率Ｍを一度記憶させた後は、セルサイズＬ_C0および
セル数Ｎ_C のいずれか一方を入力すれば上記（４）式か
ら他方が自動的に決定されるので、あらゆるセルサイズ
Ｌ_CO、セル数Ｎ_C のデータシンボルに対し、１種のデー
タのみを入力するだけで読み取りが可能となり、汎用性
および操作性に優れる。

【００６４】なお、通常は、セルサイズＬ_C0は一定であ
り、セル数Ｎ_C が異なるものの場合が多く、この場合に
は、光学系倍率ＭおよびセルサイズＬ_C0を一度記憶させ
ておけば、セル数Ｎ_C が変わってもそれを入力をするこ
となく、上記（４）式より自動的に決定され、読み取り
が可能となる。よって、セル数Ｎ_C が異なるデータシン
ボルの読み取りに際し、極めて操作が簡単である。

【００６５】［照明光測定モード］照明光測定モード
は、被写体３５のシンボル読み取り領域の光学像の輝度
分布を記憶させるためのモードである。照明光測定コン
トロールコードが入力されると、照明光測定モードにセ
ットされるとともに、照明光測定モード処理が実行され
る。

【００６６】図７は、照明光測定モード処理の際の動作
を示すフローチャートである。以下、このフローチャー
トを説明する。

【００６７】この照明光測定モード処理では、まず、Ｃ
ＣＤ４における電荷蓄積時間（シャッタースピード）Ｔ
₁ を設定する（ステップ４０１）。

【００６８】次いで、ＣＣＤ駆動回路５によりＣＣＤ４
の駆動を開始する（ステップ４０２）。

【００６９】次いで、光源駆動回路９により光源８を点
灯（オン）する（ステップ４０３）。

【００７０】次いで、トリガスイッチオンによる割り込
み処理が可能な状態、すなわちトリガスイッチ割り込み
許可状態にする（ステップ４０４）。

【００７１】次いで、適正露出レベル（適正露出）か否
かを判断する（ステップ４０５）。この適正露出か否か
の判断は、例えば、次の方法で行う。

【００７２】図８は、照明光測定モードの際のタイミン
グチャートである。同図に示すように、ＣＣＤ出力信号
の最大値が、詳細範囲、すなわち上限しきい値７１と、
下限しきい値７２との間にある場合には、適正露出、そ
れ以外の場合には、不適正露出とする。

【００７３】ステップ４０５において適正露出と判断し
た場合には、図８に示す均一性判定期間内におけるＣＣ
Ｄ出力信号の最大値Ｖ_max および最小値Ｖ_min をそれぞ
れ検出する（ステップ４０６）。この場合、前記均一性
判定期間は、ＣＣＤ出力信号の図中両端に相当する期間
を除いた期間とされている。

【００７４】次いで、光学像の輝度分布の均一性の判断
として、許容範囲か否か、すなわちＶ_min ／Ｖ_max ＞Ｋ
を満たすか否かを判断する（ステップ４０７）。なお、
前記Ｋは、定数であり、均一性を判断する際の基準値と
して予め記憶されている。

【００７５】ステップ４０７において、Ｖ_min ／Ｖ_max
＞Ｋの場合には、均一性ＯＫ表示と、露出ＯＫ表示とを
行う（ステップ４０８、４１０）。この場合の表示方法
としては、例えば、表示部２１の赤色ＬＥＤを消灯し、
緑色ＬＥＤを常時点灯させる。

【００７６】また、ステップ４０７において、Ｖ_min ／
Ｖ_max ≦Ｋの場合には、均一性ＮＧ表示と、露出ＯＫ表
示とを行う（ステップ４０９、４１０）。この場合の表
示方法としては、例えば、表示部２１の赤色ＬＥＤを消
灯し、緑色ＬＥＤを点滅させる。

【００７７】ステップ４１０の後、ステップ４０５に戻
り、再びステップ４０５以降を実行する。

【００７８】また、ステップ４０５において不適正露出
と判断した場合には、露出オーバーか否かを判断する
（ステップ４１１）。

【００７９】この場合、図８に示すように、ＣＣＤ出力
信号の最大値が、上限しきい値７１より大きい場合に
は、露出オーバー、下限しきい値７２より小さい場合に
は、露出アンダーとする。

【００８０】ステップ４１１において露出オーバーと判
断した場合には、ＣＣＤ４での電荷蓄積時間Ｔ₁ を短縮
すべく、Ｔ₁ ＝Ｔ₁ ×１／△Ｔとする（ステップ４１
２）。なお、△Ｔ＞１である。

【００８１】次いで、Ｔ₁ ＜Ｔ_S か否かを判断する（ス
テップ４１３）。なお、前記Ｔ_S は、ＣＣＤ４における
電荷蓄積時間の下限値である。

【００８２】ステップ４１３においてＴ₁ ≧Ｔ_S の場合
には、ステップ４０５に戻り、再びステップ４０５以降
を実行する。

【００８３】また、ステップ４１３においてＴ₁ ＜Ｔ_S
の場合には、Ｔ₁ ＝Ｔ_S とする（ステップ４１４）。

【００８４】次いで、不適正露出である旨の露出ＮＧ表
示を行い（ステップ４１５）、この後ステップ４０５に
戻り、再びステップ４０５以降を実行する。前記露出Ｎ
Ｇ表示の方法としては、例えば、表示部２１の緑色ＬＥ
Ｄを消灯し、赤色ＬＥＤを点滅させる。

【００８５】また、ステップ４１１において露出アンダ
ーと判断した場合には、ＣＣＤ４での電荷蓄積時間Ｔ₁
を延長すべく、Ｔ₁ ＝Ｔ₁ ×△Ｔとする（ステップ４１
６）。なお、△Ｔ＞１である。

【００８６】次いで、Ｔ₁ ＞Ｔ_L か否かを判断する（ス
テップ４１７）。なお、前記Ｔ_L は、ＣＣＤ４における
電荷蓄積時間の上限値である。

【００８７】ステップ４１７においてＴ₁ ≦Ｔ_L の場合
には、ステップ４０５に戻り、再びステップ４０５以降
を実行する。

【００８８】また、ステップ４１７においてＴ₁ ＞Ｔ_L
の場合には、Ｔ₁ ＝Ｔ_L とする（ステップ４１８）。

【００８９】次いで、不適正露出である旨の露出ＮＧ表
示を行い（ステップ４１５）、この後ステップ４０５に
戻り、再びステップ４０５以降を実行する。

【００９０】このような照明光測定モードでは、自動露
出調整機構を構成している。すなわち、図８に示すよう
に、例えば、露出オーバーの場合には、電荷蓄積時間Ｔ
₁ ≧Ｔ_S の範囲で、Ｔ₁ は、１／△Ｔ倍されて短くなっ
ていく。これにより、ＣＣＤ出力信号の最大値は、次第
に低くなり、上限しきい値７１より低くなったところで
適正露出となる。なお、適正露出の場合には、Ｔ₁ は一
定値に保たれる。

【００９１】また、露出アンダーの場合も、図示しない
が、前記と同様に、Ｔ₁ ≦Ｔ_L の範囲で、Ｔ₁ は△Ｔ倍
されて長くなってゆき、ＣＣＤ出力信号の最大値が下限
しきい値７２を超えたところで適性露出となる。

【００９２】本実施例のデータシンボル読み取り装置１
は、このような照明光測定モードを有し、露出レベルの
適否および光学像の輝度分布の均一性の適否が区別して
表示されるので、使用者は、前記露出状態および均一性
の適否を認識することができる。

【００９３】また、不適正露出および光学像の輝度分布
が不均一の場合には、前記表示に基づき、例えば、デー
タシンボルの下地または外部光源３３等を換えたりし
て、適正露出および光学像の輝度分布を均一に調整する
ことができる。

【００９４】このため、後述するように、２値化処理に
おけるスレショルド値Ｓ_ijの基準となる照明補正値Ｅ_ij
として適切なデータを簡単に取り込むことができる。

【００９５】ここで、適正露出および光学像の輝度分布
の均一性の判断方法は、前述した方法に限定されない。
適正露出は、前述した方法の他、例えば、露出の平均
値、中央重点値または所定期間内における最小値等があ
るレベル範囲に入るか否かで判断してもよい。また、均
一性は、前述した方法の他、例えば、Ｖ_min ／Ｖ_av（平
均値）、Ｖ_max ／Ｖ_av等で判断してもよい。

【００９６】なお、照明光測定モードにおけるトリガス
イッチオン後の動作については後に詳述する。

【００９７】［自動スレショルドモード］自動スレショ
ルドモードは、前記コマンドコードにより設定される。

【００９８】自動スレショルドモードの場合には、デー
タシンボルの読み取りの度に、第１露光によるＣＣＤ画
像データに基づいて、スレショルド値Ｓ_ijを求め、この
スレショルド値Ｓ_ijを用いて、本露光（後の露光）によ
って得られたデジタル画像信号を２値化する。前記スレ
ショルド値Ｓ_ijは、ＣＣＤ画像データにおいて、互いに
隣接する極大値と、極小値との中点の値の集合で構成さ
れる。

【００９９】このような自動スレショルドモードの場合
には、データシンボルの読み取り時の光学像の輝度分布
に基づいてスレショルド値Ｓ_ijを求め、そのスレショル
ド値Ｓ_ijを用いて２値化処理を行うので、正確な２値化
データを得ることができる。このため、データシンボル
の読み取り精度が高い。

【０１００】逆に、自動スレショルドモードでない場合
（簡易スレショルドモードの場合）には、後述するよう
に、すでに不揮発性メモリー１４に記憶されている照明
補正値Ｅ_ijより求めたＳ_ijを利用するので、前記自動ス
レショルドモードの場合に比べて、データシンボルの読
み取り時の処理が早いという利点を有する。

【０１０１】次に、データシンボル読み取り装置１にお
ける通信割り込み処理について説明する。

【０１０２】図９および１０は、通信割り込み処理の際
の動作を示すフローチャートである。また、図１１は、
不揮発性メモリー１４における登録領域の一例を模式的
に示す図である。以下、前記フローチャートを説明す
る。

【０１０３】前述したように、データシンボル読み取り
装置１には、コンピュータ３２から通信データを入力す
ることができる。図１１に示すように、データシンボル
読み取り装置１のシステムコントロール回路１５が通信
データの受信を開始すると通信割り込み処理を開始す
る。

【０１０４】この通信割り込み処理では、まず、通信デ
ータを読み取る（ステップ５０１）。

【０１０５】次いで、機能設定コマンドコードか否かを
判断し（ステップ５０２）、機能設定コマンドコードと
判断した場合には、「キャンセル終了」コマンドか否か
を判断する（ステップ５０３）。

【０１０６】ステップ５０３において「キャンセル終
了」コマンドと判断した場合には、受信したコマンドコ
ードを全て無効にして、トリガスイッチオンによる割り
込み処理が可能な状態、すなわちトリガスイッチ割り込
み許可状態にする（ステップ５１２）。

【０１０７】また、ステップ５０３において「キャンセ
ル終了」コマンドではないと判断した場合には、「終
了」コマンドか否かを判断する（ステップ５０４）。

【０１０８】ステップ５０４において「終了」コマンド
ではないと判断した場合には、再びステップ５０１に戻
り、ステップ５０１〜５０４を繰り返し実行し、ステッ
プ５０４において「終了」コマンドと判断した場合に
は、図１１に示すシステムコントロール回路１５の機能
設定レジスタを更新する（ステップ５０５）。

【０１０９】次いで、「初期設定登録」コマンドか否か
を判断する（ステップ５０６）。ステップ５０６におい
て「初期設定登録」コマンドと判断した場合には、図１
１に示す不揮発性メモリー１４の第２の登録領域５２
に、初期機能設定値（機能設定値の初期値）として、前
記機能設定レジスタに書き込まれた機能設定値を書き込
み（ステップ５１０）、次いで、第１の登録領域５１
に、機能設定値として、前記機能設定レジスタに書き込
まれた機能設定値を書き込む（ステップ５１１）。

【０１１０】また、ステップ５０６において「初期設定
登録」コマンドではないと判断した場合には、「初期設
定呼び出し」コマンドか否かを判断する（ステップ５０
７）。

【０１１１】ステップ５０７において「初期設定呼び出
し」コマンドと判断した場合には、第２の登録領域５２
から初期機能設定値を読み出して（ステップ５０８）、
機能設定レジスタを更新し（ステップ５０９）、次い
で、第１の登録領域５１に、機能設定値として、前記機
能設定レジスタに書き込まれた機能設定値を書き込む
（ステップ５１１）。

【０１１２】また、ステップ５０７において「初期設定
呼び出し」コマンドではないと判断した場合には、第１
の登録領域５１に、機能設定値として、前記機能設定レ
ジスタに書き込まれた機能設定値を書き込む（ステップ
５１１）。

【０１１３】前記ステップ５１１の後、トリガスイッチ
オンによる割り込み処理が可能な状態、すなわちトリガ
スイッチ割り込み許可状態にする（ステップ５１２）。

【０１１４】また、ステップ５０２において機能設定コ
マンドコードではないと判断した場合には、コントロー
ルコードか否かを判断する（ステップ５１３）。

【０１１５】ステップ５１３においてコントロールコー
ドではないと判断した場合には、トリガスイッチオンに
よる割り込み処理が可能な状態、すなわちトリガスイッ
チ割り込み許可状態にする（ステップ５２３）。

【０１１６】また、ステップ５１３においてコントロー
ルコードと判断した場合には、照明光測定コントロール
コードか否かを判断し（ステップ５１４）、照明光測定
コントロールコードと判断した場合には、照明光測定モ
ードにセットする（ステップ５１８）。

【０１１７】ステップ５１４において照明光測定コント
ロールコードではないと判断した場合には、倍率測定コ
ントロールコードか否かを判断し（ステップ５１５）、
倍率測定コントロールコードと判断した場合には、倍率
測定モードにセットする（ステップ５１９）。

【０１１８】ステップ５１５において倍率測定コントロ
ールコードではないと判断した場合には、スルーＯＮコ
ントロールコードか否かを判断し（ステップ５１６）、
スルーＯＮコントロールコードと判断した場合には、ス
ルー画出力ＯＮモードにセットする（ステップ５２
０）。

【０１１９】ステップ５１６においてスルーＯＮコント
ロールコードではないと判断した場合には、スルーＯＦ
Ｆコントロールコードか否かを判断し（ステップ５１
７）、スルーＯＦＦコントロールコードと判断した場合
には、スルー画出力ＯＦＦモードにセットする（ステッ
プ５２１）。

【０１２０】ステップ５１７においてスルーＯＦＦコン
トロールコードではないと判断した場合には、トリガス
イッチオンによる割り込み処理が可能な状態、すなわち
トリガスイッチ割り込み許可状態にする（ステップ５２
３）。

【０１２１】前記ステップ５１８、５１９、５２０また
は５２１の後、それぞれ、前述した照明光測定モード処
理、倍率測定モード処理、スルーＯＮモード処理または
スルーＯＦＦモード処理を行う（ステップ５２２）。

【０１２２】次いで、トリガスイッチオンによる割り込
み処理が可能な状態、すなわちトリガスイッチ割り込み
許可状態にする（ステップ５２３）。以上でこのプログ
ラムは終了する。

【０１２３】このように、本実施例のデータシンボル読
み取り装置１は、初期機能設定値を変更する機能、機能
設定値を変更する機能および機能設定値を初期機能設定
値に戻す（初期化する）機能を有しており、初期機能設
定値を変更することができるので、汎用性が広い。

【０１２４】次に、データシンボル読み取り装置１にお
けるトリガスイッチ割り込み処理について説明する。

【０１２５】この場合、全体を説明する前に、まず、ト
リガスイッチ割り込み処理における低域フィルタリン
グ、サブサンプリング、シンボル切り出し画像処理およ
びデコード処理についてそれぞれ説明する。

【０１２６】トリガスイッチ割り込み処理では、後述す
るように、２値化された第１次画像データ（２値化デー
タ）に対し、圧縮、すなわち低域フィルタリングおよび
間引いた点でサブサンプリング（サンプリング）を行う
ことにより、比較的粗い第２次画像データ（サブサンプ
リングデータ）を生成し、この第２次画像データを用い
て、シンボル切り出し画像処理（データシンボルの輪郭
検出）を行う。この場合、前記第２次画像データは、シ
ンボル切り出し画像処理にのみ用いられ、シンボル切り
出し画像処理後のデコード処理は、前記第１次画像デー
タであって、前記シンボル切り出し画像処理により検出
された切り出し領域に対応するデータを用いて行う。

【０１２７】このような第１次画像データと第２次画像
データとは、それぞれ、メインメモリー１３の異なる領
域に格納される。

【０１２８】図１２は、第１次画像（サブサンプリング
前の画像）および第２次画像（サブサンプリング後の画
像）の一例を模式的に示す図である。

【０１２９】同図に示すように、本実施例における低域
フィルタリングおよびサブサンプリングは、例えば、隣
接する４画素（２画素×２画素）のデータを１単位とし
て行う。また、画素が重複しないように、間引いた点で
サブサンプリングを行う。すなわち、４画素を低域フィ
ルタリングした後は、その４画素に隣接する次の４画素
を低域フィルタリングするよう構成されている。

【０１３０】この場合、第１次画像において、４画素の
うち、例えば、２画素以上が「黒」の場合には、その４
画素を全て「黒」とし、１画素以下が「黒」の場合に
は、その４画素を全て「白」とする。これを全ての単位
に行って、前記１単位を１つの第２次画像用２値化デー
タとする比較的粗い第２次画像を得る。

【０１３１】図１２に示すように、シンボル切り出し画
像処理では、第２次画像の外周部の黒色画素（フレーム
領域）の外周側に隣接する白色画素５５の包絡線を結ん
だ輪郭線（図１２中点線で示す正方形の輪郭線）５４を
検出し、その輪郭線５４をたどってループを形成する。

【０１３２】このように、低域フィルタリングおよび間
引いた点でサブサンプリングを行うことにより、画素数
が少ない第２次画像データが得られ、この第２次画像デ
ータを用いてシンボル切り出し画像処理を行うので、高
速処理が可能となる。

【０１３３】また、第２次画像データ生成時に低域フィ
ルタリングされるため、細かい不要な画像ノイズを除去
することができる。

【０１３４】なお、本発明における低域フィルタリン
グ、サブサンプリングおよびシンボル切り出し画像処理
は、それぞれ、前述した方法には限定されない。

【０１３５】メインメモリー１３には、第１次画像デー
タが、モニター表示の関係から、モニター装置３１上の
表示位置に対応した２次元配列で格納されている。デコ
ード処理は、前述したように、前記シンボル切り出し画
像処理により検出された切り出し領域（輪郭線５４内の
領域）に対応する第１次画像データを用いて行う。

【０１３６】この場合、メインメモリー１３から、切り
出し領域に対応する第１次画像データを、所定の主走査
方向および副走査方向で間引きサンプリングして読み出
し、セルデータ（セル単位のデータ）を生成する。前記
主走査方向は、矩形の切り出し領域の輪郭を構成する辺
の方向（例えば、図１２に示す白色画素５５が並んでい
る方向）に対応している。

【０１３７】ここで、ｍ×ｍ個のセルから構成されるデ
ータシンボルの場合には、メモリーからのデータの読み
出し方向（主走査方向）が単一であると、同一のデータ
シンボルであっても、その読み取り時の位置が、例えば
９０°回転して異なってしまうと、デコードデータが異
なることがある。本実施例では、読み取り時のデータシ
ンボルの向き（回転）に影響されずに、正しくデコード
できるように構成されている。

【０１３８】図２１は、セルデータ生成時の主走査方向
および副走査方向を示す模式図である。同図に示すよう
に、主走査方向については、その初期方向は、正立画像
６３を含む切り出し領域の輪郭最上端６５を始点とし、
その輪郭最上端６５から図２１中右側に位置する輪郭辺
６６の他方の端部６７を終点とする方向とされている
（図２１の）。

【０１３９】また、次の主走査方向は、端部６７を始点
とし、図２１中時計回りの方向における輪郭辺６６の次
の輪郭辺６８の端部６９を終点とする方向とされている
（図２１の）。

【０１４０】以下、同様に、次の主走査方向は、端部６
９を始点、端部７０を終点とする方向（図２１の）と
され、その次の主走査方向は、端部７０を始点、輪郭最
上端６５を終点とする方向（図２１の）とされてい
る。これらの場合、副走査方向は、それぞれ、選択（設
定）されている主走査方向に対して垂直な方向とされて
いる。

【０１４１】主走査方向が図２１に示すのように設定
されている場合には、輪郭最上端６５のデータから、輪
郭辺６６に沿って、その輪郭辺６６の他方の端部６７の
データまで順次読み出し動作が行われ、すなわち、後述
するセルデータ生成処理が行われて、セルデータＤ１が
生成される。

【０１４２】そして、セルデータＤ１が生成された後、
主走査方向が、図２１に示すのように設定され、端部
６７のデータから、輪郭辺６８に沿って、その輪郭辺６
８の他方の端部６９のデータまで順次読み出し動作が行
われ、セルデータＤ２が生成される。

【０１４３】以下、同様に、セルデータＤ２が生成され
た後、主走査方向が、図２１に示すのように設定さ
れ、セルデータＤ３が生成され、この後、主走査方向
が、図２１に示すのように設定され、セルデータＤ４
が生成される。

【０１４４】ここで、前記「セルデータ」とは、予め設
定されている光学系倍率Ｍ、セルサイズおよびセル数等
のうちの必要な情報に基づいて、切り出し領域に対応す
るメインメモリー１３に格納されている第１次画像デー
タ（２値化データ）から生成される、データシンボルの
セル数に対応した２値化データをいう。

【０１４５】次に、前記セルデータの生成処理につい
て、具体的に説明する。この場合、代表的に、セル数が
９（３×３）のデータシンボルについてのセルデータの
生成処理を説明する。図２２は、第１次画像データから
セルデータを生成する過程を示す模式図である。

【０１４６】同図に示すように、データシンボル８１を
読み取ると、メインメモリー１３に、第１次画像データ
が、モニター装置３１上の表示位置に対応した２次元配
列となるように書き込まれる。

【０１４７】メインメモリー１３からは、切り出し領域
に対応する第１次画像データ８２が、設定セル数等に基
づいて、間引きサンプリングされて読み出され、これに
より、各セルに対応する領域毎に、それぞれ、代表デー
タが順次選出されて、セルデータ８３が生成される。

【０１４８】次いで、前述したように、切り出し領域に
対応する第１次画像データ８２の読み出し順序（読み出
しアドレスの順番）を変更し、設定セル数等に基づい
て、メインメモリー１３から、切り出し領域に対応する
第１次画像データ８２を間引きサンプリングして読み出
し、セルデータを生成する。

【０１４９】以下、同様にして、合計で４つのセルデー
タが生成される。そして、後述するように、パリティー
チェック等を経て適正なセルデータが選定され、この適
正なセルデータをデコードして、コンピュータ３２へ送
出するデコードデータを得る。

【０１５０】なお、適正なセルデータを選定すべく、生
成された各セルデータをメモリーに格納し、これらのセ
ルデータから適正なセルデータを選定する構成としても
よい。また、下記のような構成としてもよい。

【０１５１】まず、図２１に示すの主走査方向で第１
次画像データを読み出してセルデータを生成し、パリテ
ィーチェックを行う。このパリティーチェックにおい
て、前記生成されたセルデータが適正なセルデータと判
別された場合には、その適正なセルデータをデコードす
る。また、前記パリティーチェックにおいて、前記生成
されたセルデータが不適性なセルデータと判別された場
合には、図２１に示すの主走査方向で第１次画像デー
タを読み出してセルデータを生成し、パリティーチェッ
クを行う。以下、同様に、適正なセルデータが得られる
まで、主走査方向を換えて第１次画像データを読み出
し、セルデータを生成する。

【０１５２】また、デコード処理では、前述したセルデ
ータの生成処理に先立ち、ミラー反転（鏡像）のような
画像反転に対応する画像反転モードのオン／オフを設定
する。そして、画像反転モードオンの場合には、データ
シンボルの第１次画像データのサンプリング順序を逆に
して読み出して各セルデータを生成する。また、画像反
転モードオフの場合には、データシンボルの第１次画像
データのサンプリング順序をそのままで読み出して各セ
ルデータを生成する。以下、具体的に説明する。

【０１５３】図１３および１４は、それぞれ、画像反転
していない光学系（通常の光学系）を有するデータシン
ボル読み取り装置および画像反転した光学系を有するデ
ータシンボル読み取り装置の構成例を示す図である。

【０１５４】図１３および１４に示すように、データシ
ンボル読み取り装置１ａおよび１ｂは、それぞれ、画像
反転した光学系３か否かを判別するための画像反転スイ
ッチ６１を有している。また、図１４に示すように、デ
ータシンボル読み取り装置１ｂの光学系３は、反射鏡６
２を有しており、これによりデータシンボルの光学像が
反転してＣＣＤ４上に結像するように構成されている。

【０１５５】図１３に示すように、画像反転していない
光学系（通常の光学系）３を有するデータシンボル読み
取り装置１ａの場合には、前記画像反転スイッチ６１は
オフの状態にセットされる。

【０１５６】図１４に示すように、逆に、画像反転した
光学系３を有するデータシンボル読み取り装置１ｂの場
合には、前記画像反転スイッチ６１はオンの状態にセッ
トされる。

【０１５７】また、データシンボルをミラー反転等の画
像反転状態で読み取る場合（ミラーに写ったデータシン
ボルを読み取る場合やデータシンボル自体を裏返して読
み取る場合も含む）には、予め、画像反転コマンド登録
を行なっておく。

【０１５８】図１５は、画像反転モードオンの場合のデ
コード処理を説明するための図である。同図に示すよう
に、通常にデータシンボルを読み取ると、正立画像６３
が得られるのに対し、データシンボル自体および光学系
３のうちのいずれか一方を左右方向に反転して、前記と
同一のデータシンボルを読み取ると、反転画像６４が得
られる。

【０１５９】正立画像６３を図示するサンプリング順序
（主走査方向および副走査方向）で読み出すと、セルデ
ータＤ１、Ｄ２、Ｄ３およびＤ４が得られる。

【０１６０】また、反転画像６４を前記と同様のサンプ
リング順序で読み出すと、セルデータＭ１、Ｍ２、Ｍ３
およびＭ４が得られる。これらは、セルデータＤ１〜Ｄ
４と同一ではない。

【０１６１】そこで、本実施例では、前記とはサンプリ
ング順序（図示の場合、主走査方向に対する副走査方向
の向き）を逆にして反転画像６４を読み出す。これによ
り、セルデータＰ１、Ｐ２、Ｐ３およびＰ４が得られ
る。このようにして得られたセルデータＰ１〜Ｐ４は、
前記セルデータＤ１〜Ｄ４のうちのいずれかと対応す
る。すなわち、Ｄ１＝Ｐ３、Ｄ２＝Ｐ２、Ｄ３＝Ｐ１お
よびＤ４＝Ｐ４となる。

【０１６２】また、データシンボルおよび光学系３のう
ちのいずれか一方を上下方向に反転して読み取った上下
方向の反転画像の場合にも、前記と同様にサンプリング
順序（図示の場合、主走査方向に対する副走査方向の向
き）を逆にして反転画像を読み出すと、セルデータＤ１
〜Ｄ４に対応するセルデータＰ１〜Ｐ４が得られる。す
なわち、図示するように、Ｄ１＝Ｐ１、Ｄ２＝Ｐ４、Ｄ
３＝Ｐ３およびＤ４＝Ｐ２となる。

【０１６３】以上のように、セルデータＰ１〜Ｐ４のう
ちのいずれか１つが適正なセルデータであることとなる
が、そのうちの適正なものの特定は、それぞれのパリテ
ィービットにより判別する。例えば、データ領域におけ
る１列目の最後のデータ（図１５中○印で囲む）をパリ
ティービットとし、予め、１列目におけるパリティービ
ット以外の４つのセルデータ中の「１」の個数が奇数の
場合にパリティービットが「０」である場合と、「１」
の個数が偶数の場合にパリティービットが「１」である
場合とを“適正”と定義しておく。このような設定の場
合には、パリティービットにより、セルデータＰ１〜Ｐ
４のうちＰ３が適正なセルデータと判別される。

【０１６４】また、画像反転モードオフの場合にも適正
なセルデータの判別は、前記と同様にパリティービット
により行う。

【０１６５】なお、適正なセルデータの判別方法は、前
述したパリティービットによる判別方法には限定され
ず、例えば、所定の角部等の特定の位置に指標となるデ
ータを設け、この指標データの位置により判別する方法
を採用してもよい。

【０１６６】図１６は、デコード処理の際の動作を示す
フローチャートである。以下、このフローチャートを説
明する。

【０１６７】デコード処理では、画像反転スイッチ６１
と、画像反転コマンドとの排他的論理和によって画像反
転モードのオン／オフを設定し、その画像反転モードの
オン／オフに応じて、前述した所定の方法によりデコー
ドを行う。

【０１６８】すなわち、デコード処理では、まず、画像
反転スイッチ６１がオンか否かを判断する（ステップ６
０１）。

【０１６９】ステップ６０１において、画像反転スイッ
チ６１がオフと判断した場合には、画像反転コマンド登
録されているか否かを判断し（ステップ６０２）、画像
反転コマンド登録されていない場合には、前述した画像
反転モードオフに設定する。すなわち、デコード副走査
方向を順方向に設定する（ステップ６０４）。

【０１７０】また、ステップ６０２において画像反転コ
マンド登録されていると判断した場合には、前述した画
像反転モードオンに設定する。すなわち、デコード副走
査方向を逆方向に設定する（ステップ６０５）。

【０１７１】また、ステップ６０１において、画像反転
スイッチ６１がオンと判断した場合には、画像反転コマ
ンド登録されているか否かを判断し（ステップ６０
３）、画像反転コマンド登録されていない場合には、前
述した画像反転モードオンに設定する。すなわち、デコ
ード副走査方向を逆方向に設定する（ステップ６０
５）。

【０１７２】また、ステップ６０３において画像反転コ
マンド登録されていると判断した場合には、前述した画
像反転モードオフに設定する。すなわち、デコード副走
査方向を順方向に設定する。（ステップ６０５）。

【０１７３】前記ステップ６０４または６０５の後、セ
ル数決定用データの処理を行う（ステップ６０６）。す
なわち、前記と同様にしてシンボルサイズを測定し、後
述する不揮発性メモリー１４に記憶された光学系３の倍
率値Ｍを読み出し、さらに、予めコンピュータ３２を介
して入力され、不揮発性メモリー１４に記憶されている
セルサイズを読み出し、これらのデータから、前述した
（４）式を用いて、データシンボルのセル数を決定す
る。

【０１７４】次に、２値化データから、前記セル数等に
基づいてセルデータを生成し、さらに、前述したように
して所定のサンプリング順序で４つのセルデータを読み
出し、そのうち適正なセルデータを判別、特定する（ス
テップ６０７）。そして、このセルデータをデコードデ
ータに変換する。

【０１７５】このように本実施例のデータシンボル読み
取り装置１では、デコード処理の際に取り扱うデータ
は、データ数の多い画像データ（第１次画像データ）で
はなく、それに比べて格段にデータ数の少ないセルデー
タである。そして、データシンボル読み取り装置１で
は、データのメモリー上での入れ換えを行うことなく、
また、ミラー反転（画像反転）機能を有するＣＣＤ等を
用いるのでもなく、読み出し順序を換えて複数のセルデ
ータを生成し、適正なセルデータを選定してデコードす
るようになっているので、次のような利点を有する。

【０１７６】すなわち、画像データそのものの反転によ
る方法では、例えば、５００×５００画素の場合に、２
５００００回のデータの書き換えが必要であるが、本実
施例では、例えば、セル数が２０×２０程度と前記画素
数に比べて数の少ないセルデータについて、そのサンプ
リングの順序を入れ換えるだけなので、それに要する時
間も極めて短く、このため画像反転の有無にかかわら
ず、高速で最終的なデコード処理をすることができる。

【０１７７】また、データシンボルの回転を判断するこ
となく、また画像反転の有無にかかわらず、主走査方向
および／または副走査方向の異なる４種のデータを求
め、そのうちの適正なデータを選択するよう構成したた
め、汎用性が広く、処理速度も速い。

【０１７８】次に、トリガスイッチ割り込み処理全体の
説明を行う。図１７、１８および１９は、トリガスイッ
チ割り込み処理の際の動作を示すフローチャートであ
る。以下、このフローチャートを説明する。

【０１７９】データシンボル読み取り装置１のトリガス
イッチがオンすると、トリガスイッチ割り込み処理が実
行される。

【０１８０】このトリガスイッチ割り込み処理では、ま
ず、トリガスイッチオンによるさらなる割り込み処理が
不可能な状態、すなわちトリガスイッチ割り込み禁止状
態にする（ステップ７０１）。

【０１８１】次いで、ＣＣＤ４における電荷蓄積時間
（シャッタースピード）Ｔ₁ を設定し（ステップ７０
２）、ＣＣＤ駆動回路５によりＣＣＤ４の駆動を開始し
（ステップ７０３）、光源駆動回路９により光源８を点
灯（オン）し（ステップ７０４）、モニタースルーを得
るためのスルー画出力をオンする（ステップ７０５）。

【０１８２】次いで、前述した照明光測定モード処理の
場合と同様にして、適正露出レベル（適正露出）か否か
を判断し（ステップ７０６）、不適正露出と判断した場
合には、露出オーバーか否かを判断する（ステップ７０
７）。

【０１８３】ステップ７０７において露出オーバーと判
断した場合には、ＣＣＤ４での電荷蓄積時間Ｔ₁ を短縮
すべく、Ｔ₁ ＝Ｔ₁ ×１／△Ｔとする（ステップ７０
８）。なお、△Ｔ＞１である。

【０１８４】次いで、Ｔ₁ ＜Ｔ_S か否かを判断する（ス
テップ７０９）。なお、前記Ｔ_S は、ＣＣＤ４における
電荷蓄積時間の下限値である。

【０１８５】ステップ７０９においてＴ₁ ≧Ｔ_S の場合
には、ステップ７０６に戻り、再びステップ７０６以降
を実行する。

【０１８６】また、ステップ７０７において露出アンダ
ーと判断した場合には、ＣＣＤ４での電荷蓄積時間Ｔ₁
を延長すべく、Ｔ₁ ＝Ｔ₁ ×△Ｔとする（ステップ７１
０）。なお、△Ｔ＞１である。

【０１８７】次いで、Ｔ₁ ＞Ｔ_L か否かを判断する（ス
テップ７１１）。なお、前記Ｔ_L は、ＣＣＤ４における
電荷蓄積時間の上限値である。

【０１８８】ステップ７１１においてＴ₁ ≦Ｔ_L の場合
には、ステップ７０６に戻り、再びステップ７０６以降
を実行する。

【０１８９】前記ステップ７０９においてＴ₁ ＜Ｔ_S の
場合または前記ステップ７１１においてＴ₁ ＞Ｔ_L の場
合には、不適正露出である旨の露出ＮＧ表示を行う（ス
テップ７１２）。

【０１９０】次いで、照明光測定モードか否かを判断し
（ステップ７１３）、照明光測定モードと判断した場合
には、照明光測定モードをクリアする（ステップ７１
４）。

【０１９１】また、ステップ７０６において適正露出と
判断した場合には、照明光測定モードか否かを判断し
（ステップ７１５）、照明光測定モードと判断した場合
には、前述した照明光測定モード処理の場合と同様にし
て、照明光均一性ＯＫか否かを判断する（ステップ７１
６）。

【０１９２】ステップ７１６において照明光均一性ＯＫ
と判断した場合には、ＣＣＤ画像データを読み出す（ス
テップ７１７）。すなわち、ＣＣＤ４から画像信号を読
み出し、その画像信号をＡ／Ｄ変換器１１によりデジタ
ル画像信号、すなわちＣＣＤ画像データに変換してシス
テムコントロール回路１５に入力する。

【０１９３】次いで、図１１に示す不揮発性メモリー１
４の照明補正値Ｅ_ij格納領域に、前記ＣＣＤ画像データ
を照明補正値Ｅ_ijとして格納する（ステップ７１８）。

【０１９４】次いで、照明補正値を不揮発性メモリー１
４に格納した旨の照明補正値格納ＯＫ表示を行い（ステ
ップ７１９）、照明光測定モードをクリアする（ステッ
プ７２１）。この場合、前記照明補正値格納ＯＫ表示に
より、照明補正値を格納できたことを目視で確認するこ
とができる。なお、この照明光測定モードでは、例え
ば、データシンボルを読み取る際に使用する、例えば白
色の下地や、その他のテストチャート等に対する画像を
読み取って照明補正値Ｅ_ijを得るのが好ましい。

【０１９５】また、ステップ７１６において照明光均一
性ＯＫではない（ＮＧ）と判断した場合には、照明補正
値を不揮発性メモリー１４に格納しなかった旨の照明補
正値格納ＮＧ表示を行い（ステップ７２０）、照明光測
定モードをクリアする（ステップ７２１）。この場合、
前記照明補正値格納ＮＧ表示により、照明補正値を格納
できなかったことを目視で確認することができる。

【０１９６】また、ステップ７１５において照明光測定
モードではないと判断した場合には、図１１に示す不揮
発性メモリー１４の照明補正値Ｅ_ij格納領域にすでに記
憶されている照明補正値Ｅ_ijを読み出す（ステップ７２
２）。

【０１９７】次いで、自動スレショルドモードか否かを
判断し（ステップ７２３）、自動スレショルドモードと
判断した場合には、前述したように、ＣＣＤ画像データ
を読み出し（ステップ７２５）、前記ＣＣＤ画像データ
からスレショルド値Ｓ_ijを演算して求める（ステップ７
２６）。

【０１９８】また、ステップ７２３において自動スレシ
ョルドモードではない（簡易スレショルドモード）と判
断した場合には、前記照明補正値Ｅ_ijからスレショルド
値Ｓ_ijを求める。このスレショルド値Ｓ_ijは、照明補正
値Ｅ_ijに比例するもの（Ｓ_ij＝Ｅ_ij×α）とされる（ス
テップ７２４）。

【０１９９】前記ステップ７２４または７２６の後、最
終露光（本露光）を行う（ステップ７２７）。

【０２００】次いで、前記スレショルド値Ｓ_ijを用い
て、前記最終露光によって得られた画像信号を２値化処
理し（ステップ７２８）、その２値化データをメインメ
モリー１３の所定のアドレスに格納する（ステップ７２
９）。

【０２０１】次いで、前述したように、低域フィルタリ
ングを行い（ステップ７３０）、さらに、サブサンプリ
ング処理を行って（ステップ７３１）、そのサブサンプ
リングデータをメインメモリー１３の所定のアドレスに
格納する（ステップ７３２）。

【０２０２】次いで、前述したように、サブサンプリン
グデータを用いてシンボル切り出し画像処理を行う（ス
テップ７３３）。

【０２０３】次いで、倍率測定モードか否かを判断し
（ステップ７３４）、倍率測定モードと判断した場合に
は、前述したように、ＣＣＤ４上のシンボルサイズを測
定し（ステップ７４１）、光学系３の倍率値Ｍを計算す
る（ステップ７４２）。

【０２０４】次いで、前記光学系３の倍率値Ｍを不揮発
性メモリー１４の所定のアドレスに格納し（ステップ７
４３）、倍率測定が完了した旨の倍率測定完了表示を行
って（ステップ７４４）、倍率測定モードをクリアする
（ステップ７４５）。

【０２０５】また、ステップ７３４において倍率測定モ
ードではないと判断した場合には、前述したように、前
記２値化データに対しデコード処理を行う（ステップ７
３５）。

【０２０６】次いで、デコードデータがＯＫか否か、す
なわち適正なデコードデータが得られたか否かを判断す
る（ステップ７３６）。

【０２０７】ステップ７３６においてデコードデータが
ＯＫの場合には、適正なデコードデータが得られた旨の
デコードＯＫ表示を行って（ステップ７３７）、そのデ
コードデータを送出する（ステップ７３８）。

【０２０８】また、ステップ７３６においてデコードデ
ータがＯＫではない場合には、適正なデコードデータが
得られなかった旨のデコードＮＧ表示を行って（ステッ
プ７３９）、エラーコードを送出する（ステップ７４
０）。

【０２０９】前記ステップ７３８、７４０または７４５
の後、スルー画出力ＯＮモードか否かを判断する（ステ
ップ７４６）。

【０２１０】ステップ７４６においてスルー画出力ＯＦ
Ｆモードと判断した場合には、システムコントロール回
路１５に内蔵されたタイマー（デコードタイマー）をス
タートさせて（ステップ７４７）、トリガスイッチオン
による割り込み処理が可能な状態、すなわちトリガスイ
ッチ割り込み許可状態にする（ステップ７４８）。

【０２１１】次いで、設定されたデコードタイマー期間
が経過したか否かを判断し（ステップ７４９）、デコー
ドタイマー期間が経過したら、スルー画出力をオフし
（ステップ７５０）、ＣＣＤ駆動回路５によりＣＣＤ４
の駆動を停止して（ステップ７５１）、光源駆動回路９
により光源８を消灯（オフ）する（ステップ７５２）。

【０２１２】なお、スルー画出力ＯＦＦモードに設定さ
れている場合、デコード後トリガスイッチ割り込み処理
が許可されているとき（ステップ７４８〜７５２の間）
に、トリガスイッチがオンし、トリガスイッチ割り込み
が入ると、直ちに次の読み取り動作を行うべくステップ
７０１に移行する。すなわち、すばやく次の読み取り動
作に移行する。

【０２１３】また、ステップ７４６においてスルー画出
力ＯＮモードと判断した場合には、トリガスイッチオン
による割り込み処理が可能な状態、すなわちトリガスイ
ッチ割り込み許可状態にする（ステップ７５３）。以上
でこのプログラムは終了する。

【０２１４】次に、スルー画出力ＯＮモードおよびスル
ー画出力ＯＦＦモードにおける動作についてより詳細に
説明する。

【０２１５】図２０は、スルー画出力ＯＮモードおよび
スルー画出力ＯＦＦモードの際のタイミングチャートで
ある。同図に示すように、通信データとしてスルーＯＮ
コントロールコードが入力されると、スルー画出力ＯＮ
モードにセットするとともに、スルー画出力がオンし、
モニター装置３１に被写体３５のシンボル読み取り領域
の画像が映る。

【０２１６】このスルー画出力ＯＮモードにおいては、
トリガスイッチがオンすると、前述したように露出制御
およびデコード処理を行い、デコードデータを出力す
る。この場合、図２０に示すように、光源８、ＣＣＤ４
駆動およびスルー画出力は、いずれも常時オン状態とな
っているので、デコードタイマーの作動はしていない。

【０２１７】また、通信データとしてスルーＯＦＦコン
トロールコードが入力されると、スルー画出力ＯＦＦモ
ードにセットするとともに、スルー画出力がオフし、モ
ニター装置３１には被写体３５のシンボル読み取り領域
の画像は映らない。

【０２１８】このスルー画出力ＯＦＦモードにおいて
は、トリガスイッチがオンすると、スルー画出力をオン
し、前述したように露出制御およびデコード処理（デー
タシンボルが担持する情報の解読）を行って、デコード
データを出力（データシンボルが担持する情報の認知）
する。このトリガスイッチオンから、デコードデータ送
出（または、エラーコード送出）までを主期間という。
そして、デコードデータの出力後、デコードタイマーの
カウントを開始する。

【０２１９】前記第１の登録領域５１には、予めデコー
ドタイマー期間（付加期間）が記憶されており、このデ
コードタイマー期間が経過するまで、すなわち、デコー
ドタイマーのカウントが終了するまでは、スルー画出力
をオンし、タイマー終了後、光源８、ＣＣＤ４駆動およ
びスルー画出力をそれぞれオフにする。

【０２２０】スルー画出力ＯＦＦモードにおいては、省
電力化を図れることはいうまでもないが、さらに、デコ
ードタイマーの期間が視覚で容易に判別でき、このデコ
ードタイマー期間およびデコード期間はスルー画出力が
オンしているので、光源８、ＣＣＤ４および各回路の立
ち上げ時間が省略され、これにより次のデコート操作
（読み取り）を迅速に行うことができる。

【０２２１】なお、本発明における低域フィルタリング
およびサブサンプリングの方法は、それぞれ、前記本実
施例には限定されず、例えば、下記の方法であってもよ
い。

【０２２２】ＣＣＤ４から出力されたアナログ画像信号
をローパスフィルターを通過させて高域をカットし、Ａ
／Ｄ変換した後、そのデジタル画像信号を圧縮してメイ
ンメモリー１３の所定の領域に記憶し、このデータを第
２次画像データとして用いる。

【０２２３】一方、第１次画像データは、スイッチの切
り換えにより、ローパスフィルターを迂回するととも
に、Ａ／Ｄ変換されたデジタル画像信号をそのままメイ
ンメモリー１３の所定の領域に記憶する。

【０２２４】また、本実施例では、インターフェース回
路１８を介してコンピュータ３２から通信データを送信
し、各モードの設定およびコマンド登録を行うように構
成されているが、本発明では、データシンボル読み取り
装置に、各モードの設定およびコマンド登録を行う設定
手段（例えば、操作パネル、キーボードのような入力
部）を設けてもよい。

【０２２５】また、モニター装置３１も、別体のものに
限らず、データシンボル読み取り装置に例えば、ＣＲＴ
や液晶表示パネルとして内蔵されていてもよい。

【０２２６】また、前述した表示部２１における各種表
示は、例えば、報知信号の送出（スーパーインポーズ）
によるモニター装置３１での文字、記号等の表示や、モ
ニター画像の輝度変化、色彩変化等により行ってもよ
く、また、これらに代り、またはこれらに加えて音声表
示であってもよい。

【０２２７】また、本発明では、例えば、図１に示すよ
うに、外部光源３３および外部光源駆動装置３４により
照明光を照射するようにし、投光部７を省略してもよ
い。また、外部光源は、自然光であってもよい。

【０２２８】また、本発明では、読み取り部は、図１に
示すごときシンボル読み取り領域からの反射光をＣＣＤ
４で受光する構成のものに限定されず、この他、光源
（投光部）とＣＣＤとの間にシンボル読み取り領域が位
置し、光源から発せられた光がシンボル読み取り領域に
照射され、その透過光がＣＣＤの受光面上に結像するよ
うな構成であってもよい。

【０２２９】また、光学系３は、被写体３５との距離が
可変のもの、固定のもののいずれでも良く、また、焦点
距離の異なるレンズ交換が可能なもの、自動焦点機構を
有するもの、または、ズーム機構を有するものでもよ
い。

【０２３０】また、読み取り部２が、他の部分と独立し
ているものでもよい。また、本発明のデータシンボル読
み取り装置の形態は、特に限定されず、例えば、ハンデ
ィータイプおよび据置き型（固定式）のいずれであって
もよい。

【０２３１】また、本発明のデータシンボル読み取り装
置の用途は特に限定されないが、据置き型のデータシン
ボル読み取り装置は、例えば、工場における検査ライン
等で、製品の情報を読み取る場合に適用される。

【０２３２】以上、本発明のデータシンボル読み取り装
置を、図示の構成例に基づいて説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではない。

【０２３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のデータシ
ンボル読み取り装置によれば、正立画像および反転した
画像のいずれをも適正に読み取ることができ、汎用性が
広い。この場合、画素数に比べて数の少ないセルデータ
について、その読み出しの順序を入れ換えるだけなの
で、それに要する時間も短く、データシンボルを高速度
で読み取ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のデータシンボル読み取り装置の構成例
を示すブロック図である。

【図２】本発明における通信データの一例を模式的に示
す図である。

【図３】本発明におけるスルーＯＮモード処理の際の動
作を示すフローチャートである。

【図４】本発明におけるスルーＯＦＦモード処理の際の
動作を示すフローチャートである。

【図５】本発明における倍率測定モード処理の際の動作
を示すフローチャートである。

【図６】本発明におけるデータシンボルを模式的に示す
図である。

【図７】本発明における照明光測定モード処理の際の動
作を示すフローチャートである。

【図８】本発明における照明光測定モードの際のタイミ
ングチャートである。

【図９】本発明における通信割り込み処理の際の動作を
示すフローチャートである。

【図１０】本発明における通信割り込み処理の際の動作
を示すフローチャート（図９に従属）である。

【図１１】本発明における不揮発性メモリーの登録領域
の一例を模式的に示す図である。

【図１２】本発明における第１次画像（サブサンプリン
グ前の画像）および第２次画像（サブサンプリング後の
画像）の一例を模式的に示す図である。

【図１３】本発明における画像反転していない光学系
（通常の光学系）を有するデータシンボル読み取り装置
の構成例を示す図である。

【図１４】本発明における画像反転した光学系を有する
データシンボル読み取り装置の構成例を示す図である。

【図１５】本発明における画像反転モードオンの場合の
デコード処理を説明するための図である。

【図１６】本発明におけるデコード処理の際の動作を示
すフローチャートである。

【図１７】本発明におけるトリガスイッチ割り込み処理
の際の動作を示すフローチャートである。

【図１８】本発明におけるトリガスイッチ割り込み処理
の際の動作を示すフローチャート（図１７に従属）であ
る。

【図１９】本発明におけるトリガスイッチ割り込み処理
の際の動作を示すフローチャート（図１８に従属）であ
る。

【図２０】本発明におけるスルー画出力ＯＮモードおよ
びスルー画出力ＯＦＦモードの際のタイミングチャート
である。

【図２１】本発明におけるセルデータ生成時の主走査方
向および副走査方向を示す模式図である。

【図２２】本発明における第１次画像データからセルデ
ータを生成する過程を示す模式図である。

【符号の説明】

１、１ａ、１ｂデータシンボル読み取り装置２読み取り部３光学系４ＣＣＤ５ＣＣＤ駆動回路６同期信号発生回路７投光部８光源９光源駆動回路１０増幅回路１１Ａ／Ｄ変換器１２２値化回路１３メインメモリー１４不揮発性メモリー１５システムコントロール回路１６エンコーダ１７ビデオ出力端子１８インターフェース回路１９インターフェース端子２０スイッチ回路２１表示部３１モニター装置３２コンピュータ３３外部光源３４外部光源駆動装置３５被写体４１データシンボル４２セル５１第１の登録領域５２第２の登録領域５３照明補正値Ｅ_ij格納領域５４輪郭線５５白色画素６１画像反転スイッチ６２反射鏡６３正立画像６４反転画像６５輪郭線最上端６６、６８輪郭辺６７、６９、７０端部７１上限しきい値７２下限しきい値８１データシンボル８２切り出し領域に対応する第１次画像デー
タ８３セルデータ１０１〜１０３ステップ２０１〜２０３ステップ３０１ステップ４０１〜４１８ステップ５０１〜５２３ステップ６０１〜６０７ステップ７０１〜７５３ステップ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】セルが複数行複数列に配置された２次元
のデータシンボルを読み取るデータシンボル読み取り装
置であって、光学系を備え、前記データシンボルの読み取り領域から
の入射光を受光して光電変換する読み取り部と、前記読
み取り部からの画像信号を処理する信号処理回路とを有
し、前記信号処理回路は、画像反転モードのオン／オフを設
定する機能を有し、前記画像反転モードがオンに設定さ
れた場合には、前記データシンボルの各セルのデータの
読み出し順序を、前記画像反転モードがオフに設定され
た場合とは主走査方向に対する副走査方向の向きを逆に
して読み出すよう構成したことを特徴とするデータシン
ボル読み取り装置。
【請求項２】光学系が反転しているか否かを特定する
ための反転スイッチと、反転状態で前記データシンボル
を読み取る旨を示す情報を記憶し得る記憶手段とを有
し、前記反転スイッチのオン／オフと、前記情報のあり／な
しとの排他的論理和により、前記画像反転モードのオン
／オフを定めるよう構成した請求項１に記載のデータシ
ンボル読み取り装置。
【請求項３】セルが複数行複数列に配置された２次元
のデータシンボルを読み取るデータシンボル読み取り装
置であって、光学系を備え、前記データシンボルの読み取り領域から
の入射光を受光して光電変換する読み取り部と、前記読
み取り部からの画像信号を処理する信号処理回路とを有
し、前記信号処理回路は、画像反転モードのオン／オフを設
定する機能を有し、前記画像反転モードのオン／オフに
かかわらず、主走査方向と副走査方向とをそれぞれ換え
て、前記データシンボルの各セルのデータの読み出しを
行い、４種のデータを求め、それらのデータから適正な
データを選択するよう構成したことを特徴とするデータ
シンボル読み取り装置。