JP3518014B2 - バーコード読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バーコードを光学的に
読み取るバーコード読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の装置においては、バ
ーコードからの反射光を受光し、その受光量に応じた電
気信号に変換するセンサを備え、この走査に応じてセン
サより出力される電気信号を増幅器にて増幅後、二値化
回路にて二値化することによりバーコードのバー／スペ
ースに対応した二値化信号を生成し、この二値化信号を
用いて各種信号処理を行うようにされている。

【０００３】そして、複数の発光素子により光源が構成
されていたり、また複数の光電変換素子を用いてセンサ
が構成されている場合、各素子間の照度や感度のばらつ
きがあると、センサからの出力波形がばらつくため、二
値化回路において安定した二値化を行うことができず、
その結果、バーコードの走査状態によって、即ちバーコ
ード読取装置の読取口径内において、どの位置でバーコ
ードが読み取られるかによって、バーコードの読取性能
にばらつきが生じてしまう。

【０００４】この読取性能のばらつきを最小限に抑える
ために、出荷時には、特定のバーコードラベルを所定条
件で読み取ったときに、二値化回路に入力される信号が
所定の波形となるよう増幅器の増幅率が調整されるので
あるが、その際、二値化回路に入力される信号波形をオ
シロスコープ等で実際に確認しながら、手作業により可
変抵抗器を操作する等して増幅器の増幅率は調整されて
おり、調整作業に手間を要するという問題があった。

【０００５】これに対して、特開平４−９８４７４号公
報には、出荷調整や保守点検等における作業の容易化を
図るために、特定のバーコードを読み取ると装置の整備
のための内部処理を実行するように構成されたバーコー
ド読取装置が開示されている。具体的には、読み取った
バーコードに対応して生成されるコード信号を、外部に
出力するためのインタフェースを複数備え、特定のバー
コードを読み取ると、これに応じて使用するインタフェ
ースを切り替える処理を行うものが開示されており、ま
た内部処理として、インタフェースの切替を行う代わり
に、二値化回路のしきい値レベルの調整等を行ってもよ
い旨が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この装置によ
れば、二値化回路のしきい値レベルの調整といっても、
特定のバーコードにより指定された通りにしきい値が変
更されるだけであり、実際の動作状態に応じた調整をで
きないという問題があった。

【０００７】一方、実開平４−９１４７４号公報には、
光学的に画像を読み取る画像読取装置において、画像か
らの反射光を電気信号に変換するセンサの出力を、各画
素毎に所定の増幅率で増幅する増幅器を備え、画像読取
の前処理として読取画像の近傍に設けられた調整用の白
色板を読み取った時に、増幅器からの出力が各画素毎に
全て一定となるように各画素毎の利得補正データを求
め、その後、この利得補正データに基づき、増幅器の増
幅率を補正しながら画像読取を行う画像読取装置が開示
されている。

【０００８】この装置では、実際に白色板を読み取った
時の動作状態に応じて調整が行われているものの、バー
コード読取装置のように、信号を二値化して取り扱う装
置においては、白（スペース）レベルと黒（バー）レベ
ルとの間の信号レベルの差が二値化時の精度に大きく影
響を及ぼすため、この装置のように白レベルだけで増幅
器の増幅率を調整したのでは、精度のよい調整を行うこ
とができないという問題があった。

【０００９】本発明は、上記問題点を解決するために、
読取口径内においてバーコード読取性能が均一になるよ
う精度よく調整することができ、しかも調整操作の容易
なバーコード読取装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた請求項１に記載の発明は、図１に例示するよ
うに、バー，スペースを配列してなるバーコードに反射
して入射される入射光を光電変換し受光量に応じた電気
信号を出力する、少なくとも一列に配列された多数の受
光素子からなるラインセンサと、該ラインセンサの各受
光素子の出力を順次出力する信号出力手段と、該信号出
力手段からの電気信号を所定の増幅率で増幅する増幅器
と、該増幅器からの増幅信号を二値化する二値化手段
と、を備えたバーコード読取装置において、当該装置の
動作モードを通常のバーコード読取モードから調整モー
ドに切り替えるモード切替手段と、上記動作モードが調
整モードである場合に起動され、上記ラインセンサから
１ライン分の電気信号が出力される間に、上記増幅器か
らの増幅信号の信号レベルを所定のタイミングにて繰り
返し検出する信号レベル検出手段と、該信号レベル検出
手段が検出した信号レベルをバーレベルとスペースレベ
ルとに分別して夫々の平均値を算出し、該算出された各
平均値の偏差を上記増幅信号の振幅として算出する振幅
算出手段と、該振幅算出手段にて算出された振幅が所定
の調整範囲外にある場合に、当該振幅が上記調整範囲内
になるよう上記増幅器の増幅率を変更する増幅率変更手
段と、を設けたことを特徴とする。

【００１１】また請求項２に記載の発明は、請求項１に
記載のバーコード読取装置において、上記信号レベル検
出手段は、上記二値化手段が出力する二値化信号の反転
を検出する反転検出手段を備え、該反転検出手段が二値
化信号の反転を検出後、上記電気信号の信号レベルが安
定する所定時間経過時に信号レベルを検出し、上記振幅
算出手段は、上記二値化信号に基づき上記信号レベル検
出手段が検出する信号レベルをスペースレベル及びバー
レベルに分別することを特徴とする。

【００１２】また更に請求項３に記載の発明は、請求項
１に記載のバーコード読取装置において、上記信号レベ
ル検出手段は、所定時間間隔毎に信号レベルを検出し、
上記振幅算出手段は、上記信号レベル検出手段にて検出
された信号レベルのうち上位及び下位の所定範囲に属す
る信号レベルを、夫々スペースレベル及びバーレベルの
信号レベルとして分別することを特徴とする。

【００１３】次に請求項４に記載の発明は、請求項１な
いし請求項３のいずれかに記載のバーコード読取装置に
おいて、上記モード切替手段は、上記二値化手段が出力
する二値化信号が所定の調整コードに対応するか否かを
判定するコード判定手段を備え、該コード判定手段にて
二値化信号が所定の調整コードに対応すると判断された
場合に当該装置の動作モードを調整モードに切り替える
ことを特徴とする。

【００１４】

【作用および発明の効果】上記のように構成された請求
項１に記載のバーコード読取装置においては、ラインセ
ンサの受光素子が、バーコードに反射して入射される入
射光を光電変換し受光量に応じた電気信号を発生し、信
号出力手段が各受光素子にて発生した電気信号を順次出
力する。するとこの信号出力手段からの電気信号は、ま
ず増幅器にて所定の増幅率で増幅され、更に、増幅器か
らの増幅信号は、二値化手段にて二値化される。

【００１５】ここで、モード切替手段により装置の動作
モードが調整モードに切り替えられている場合には、信
号レベル検出手段が、ラインセンサから１ライン分の電
気信号が出力される間に、増幅器からの増幅信号の信号
レベルを所定のタイミングにて繰り返し検出し、振幅算
出手段が、信号レベル検出手段が検出した信号レベルを
バーレベルとスペースレベルとに分別して夫々の平均値
を算出し、該算出された各平均値の偏差を増幅信号の振
幅として算出する。そして、更に、増幅率変更手段が、
振幅算出手段にて算出された振幅が所定の調整範囲外に
ある場合に、振幅が調整範囲内になるよう増幅器の増幅
率を変更する。

【００１６】従って、本発明によれば、増幅器の増幅率
の調整、延いては二値化手段に入力される増幅信号の調
整を、従来装置のようにスペースレベルのみに基づいて
行うのではなく、両方のレベルから算出される振幅に基
づいて行うので、精度のよい調整を行うことができる。

【００１７】また、増幅信号の平均的な振幅に基づき調
整が行われることにより、増幅信号の信号波形は、二値
化に適した所定の信号波形を中心にばらつくことになる
ため、二値化手段では、略均一な精度で二値化を行うこ
とができ、延いては、バーコードの読取を、読取口径内
の位置によらず略均一な読取性能にて行うことができ
る。

【００１８】次に、請求項２に記載のバーコード読取装
置においては、信号レベル検出手段が、反転検出手段に
より二値化手段が出力する二値化信号の反転が検出され
た後、電気信号の信号レベルが安定する所定時間経過し
た時点で信号レベルを検出する。 そして、振幅算出手
段は、二値化信号に基づき信号レベル検出手段が検出す
る信号レベルをスペースレベル及びバーレベルに分別
し、これに基づき増幅信号の振幅を算出する。

【００１９】従って、本発明によれば、増幅信号の変化
点の信号レベルを検出してしまうようなことがなく、確
実にスペース／バーに対応した信号レベルを検出できる
ため、この検出された信号レベルに基づき精度よく振幅
を算出でき、延いては精度よく調整を行うことができ
る。

【００２０】また次に、請求項３に記載のバーコード読
取装置においては、信号レベル検出手段が、所定時間間
隔毎に信号レベルを検出し、振幅算出手段が、信号レベ
ル検出手段にて検出された信号レベルのうち上位及び下
位の所定範囲に属する信号レベルを、夫々スペースレベ
ル及びバーレベルの信号レベルとして分別し、これに基
づき増幅信号の振幅を算出する。

【００２１】従って、本発明によれば、定期的に信号レ
ベルを検出すればよいので、信号レベル検出手段を簡単
に構成できる。また、請求項２に記載の発明とは異な
り、増幅信号の変化点の信号レベルを検出してしまうこ
とがあるが、ノイズの影響を受けた信号レベルや増幅信
号の変化点の信号レベルを排除されるよう所定範囲を設
定することにより、請求項２に記載の発明と同様に、精
度よく振幅を算出することができ、延いては精度よく調
整を行うことができる。

【００２２】更に、請求項４に記載のバーコード読取装
置においては、モード切替手段が、コード判定手段によ
り二値化手段が出力する二値化信号が所定の調整コード
に対応すると判断された場合に、当該装置の動作モード
を調整モードに切り替える。従って、本発明によれば、
調整コードが示されたバーコードを読み取るだけで極め
て用意にしかも短時間で調整を行うことができる。

【００２３】即ち、調整コードが示されたバーコードを
読み込むことにより、動作モードが調整モードに切り替
わり、引続きそのバーコードを用いて自動的に調整が行
われるため、単にバーコードを読み取るという操作だけ
で調整ができるのである。

【００２４】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。図２は、本発明が適用されたバーコード読取装置１
０の概略構成を表すブロック図である。

【００２５】図２に示すように、本実施例のバーコード
読取装置１０は、バーコードが印刷されたバーコードラ
ベル２に光を照射するため、一列に配置された複数の発
光ダイオードからなる照明ＬＥＤ１２と、バーコードラ
ベル２に印刷されたバーコードを撮像するためのＣＣＤ
イメージセンサ１４と、照明ＬＥＤ１２からの光の照射
によってバーコードラベル２から反射してくる反射光を
集光して、ＣＣＤイメージセンサ１４の受光面に結像さ
せる集光レンズ１６と、ＣＣＤイメージセンサ１４から
出力される画像信号を所定の増幅率にて増幅する増幅器
１８と、増幅器１８から出力される増幅信号を二値化す
る二値化回路２０と、増幅信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ
変換器２２と、ＣＣＤイメージセンサ１４を駆動制御す
るセンサ駆動回路２４と、当該バーコード読取装置１０
の動作状態等を使用者に報知するためのブザー２６と、
ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを中心に構成され、予め設定さ
れた制御プログラムに基づき、バーコード読取や装置内
部の調整等、各種演算処理を実行するマイクロプロセッ
シングユニット（ＭＰＵ）２８とを備えている。なお、
ＭＰＵ２８を構成するＲＡＭの少なくとも一部は、後述
するゲインランクを記憶するために、電源をオフしても
記憶内容が消去されない不揮発性メモリが使用されてい
る。

【００２６】そして、ＭＰＵ２８は、照明ＬＥＤ１２
と、センサ駆動回路２４を介してＣＣＤイメージセンサ
１４とを駆動制御し、この駆動制御によりＣＣＤイメー
ジセンサ１４から出力される画像信号を増幅器１８，二
値化回路２０を介して取り込むと共に、増幅器１８から
の増幅信号をＡ／Ｄ変換器２２を介して所定のタイミン
グで取り込む。また更に、ＭＰＵ２８は、増幅器１８の
増幅率を設定するための増幅率設定信号Ｓ１，Ｓ２（後
述する）の出力やブザー２６の駆動制御等も行う。

【００２７】ＣＣＤイメージセンサ１４は、入射光を光
電変換する多数のフォトダイオードを線上に並べてなる
光電変換部、及びこの光電変換によって得られた入射光
量に対応した電荷を蓄積する電荷蓄積部からなる受光部
と、この受光部に蓄積された電荷を一旦保持して、順次
出力するためのシフトレジスタ部とからなる周知のもの
である。

【００２８】また、センサ駆動回路２４は、ＣＣＤイメ
ージセンサ１４の受光部に蓄積された電荷をシフトレジ
スタ部に保持させるための保持パルスを発生する保持パ
ルス発生部と、シフトレジスタ部に保持された各受光部
の電荷を順次出力させるための転送クロックを発生する
転送クロック発生部とを備えており、ＭＰＵ２８より駆
動指令が入力されると、所定のタイミングで保持パルス
と転送クロックとを発生して、ＣＣＤイメージセンサ１
４に、各受光部に蓄積された電荷に対応した画像信号を
出力させる。なお、この画像信号の信号レベルは、バー
コードのスペースに対応する部分は低く、バーに対応す
る部分は高い。

【００２９】そして、センサ駆動回路２４において、保
持パルスを発生させるタイミングは、受光部に蓄積され
る電荷量が飽和しないように、照明ＬＥＤの輝度に応じ
て設定されている。また、転送クロックは、保持パルス
が出力された後に、ＣＣＤイメージセンサの画素数（即
ち、受光部の数）に応じた数だけ連続して出力され、そ
の転送クロックが出力される速度、即ち、走査速度は、
転送クロックによりＣＣＤイメージセンサ１４から出力
される画像信号の最小パルス幅（バー／スペースの最小
幅に対応）が、最小Ａ／Ｄ変換間隔（本実施例では約２
０μｓｅｃ）より十分に広くなるよう設定（本実施例で
は約１００μｓｅｃ）されている。

【００３０】なお、ＣＣＤイメージセンサ１４の光電変
換部が本発明のラインセンサに相当し、ＣＣＤイメージ
センサ１４の受光部，シフトレジスタ部、及びセンサ駆
動回路２４が信号出力手段に相当する。次に、増幅器１
８は、図３に示すように、演算増幅器３０を用いた周知
の反転増幅回路として構成されている。即ち、演算増幅
器３０の正転入力には所定の基準電圧が印加され、反転
入力には抵抗Ｒ１を介してＣＣＤイメージセンサ１４か
らの画像信号が印加されると共に、演算増幅器３０の反
転入力と出力との間には、抵抗Ｒ１と共に増幅器１８の
増幅率を設定するための可変抵抗器３２が接続されてい
る。

【００３１】この可変抵抗器３２は、抵抗Ｒ２，Ｒ３，
Ｒ４と、抵抗Ｒ３，Ｒ４に夫々並列に接続されＭＰＵ２
８からの増幅率設定信号Ｓ１，Ｓ２により開閉制御され
るスイッチＳＷ１，ＳＷ２とにより構成されている。そ
して、抵抗Ｒ２，Ｒ３は同じ抵抗値Ｒｂを、抵抗Ｒ４は
その２倍の抵抗値２Ｒｂを有しており、スイッチＳＷ
１，ＳＷ２を切り替えることにより４段階の抵抗値Ｒ
ｂ，２Ｒｂ，３Ｒｂ，４Ｒｂを実現する。

【００３２】つまり、増幅器１８においては、スイッチ
ＳＷ１，ＳＷ２を制御することにより、４種類の増幅率
Ｇ，２Ｇ，３Ｇ，４Ｇ（Ｇ＝−Ｒｂ／Ｒａ；抵抗Ｒ１の
抵抗値をＲａとする）が設定可能にされている。そし
て、増幅率Ｇ（スイッチＳＷ１，ＳＷ２いずれもオン）
の場合をゲインランク１、増幅率２Ｇ（スイッチＳＷ２
のみがオン）の場合をゲインランク２、増幅率３Ｇ（ス
イッチＳＷ１のみがオン）の場合をゲインランク３、増
幅率４Ｇ（スイッチＳＷ１，ＳＷ２いずれもオフ）の場
合をゲインランク４と呼ぶ。

【００３３】次にＭＰＵ２８のＣＰＵにおいて、電源投
入後に繰り返し実行される演算処理を、図４に示すフロ
ーチャートに沿って説明する。なお、バーコード読取装
置１０への電源投入後、本処理が起動される前に実行さ
れる初期化処理において、ＲＡＭの不揮発性メモリで構
成された部分に記憶されたゲインランクＲ（１≦Ｒ≦
４）が読み出されると共に、このゲインランクＲに基づ
いて、増幅率設定信号Ｓ１，Ｓ２が出力され、増幅器１
８は所定の増幅率に設定される。

【００３４】そして、本処理が起動されると、まずステ
ップ１１０にて、バーコードの読取が起動される。即
ち、照明ＬＥＤ１２を駆動して所定期間だけ発光させる
と共に、センサ駆動回路２４への駆動指令を出力するこ
とによりＣＣＤイメージセンサ１４を駆動し、ＣＣＤイ
メージセンサ１４から画像信号を出力させる。

【００３５】続くステップ１２０では、増幅器１８，二
値化回路２０を介してＭＰＵ２８に取り込まれる二値化
された画像信号（二値化信号）をデコードすることによ
り、読み込んだバーコードが所定の調整コードであるか
否かを判断し、調整コードでなければ、ステップ３１０
に移行して通常のバーコード読取処理を実行後、本処理
を終了する。

【００３６】一方、ステップ１２０にて読み込んだバー
コードが調整コードであると判断された場合には、ステ
ップ１３０に移行して、ブザー２６を駆動制御し、装置
の動作モードが調整モードに入ったことを使用者に報知
するための開始音を発生させてステップ１４０に進む。

【００３７】なお、調整コードとしては、例えばスター
トコードを二つ以上続けて配置したもの等、通常のバー
コード読取処理ではエラーとなるコードが使用される。
そして、ステップ１４０では、走査回数カウンタＳＣを
０クリアし、続くステップ１５０では、先のステップ１
１０と全く同様の手順でバーコードの読取を起動し、更
に続くステップ１６０では、ステップ１５０にて起動さ
れたバーコード読取の走査が終了したか否かを判定し、
終了していなければステップ１７０に移行する。なお、
走査が終了したか否かの判定は、センサ駆動回路２４に
駆動指令が入力されてから転送クロックの出力が終了す
るまでに要する所定時間が経過したか否かにより行う。

【００３８】ステップ１７０では、二値化回路２０から
入力される二値化信号を監視することにより、二値化信
号が反転したか否かを判断し、反転していなければステ
ップ１６０に戻り、ステップ１６０及びステップ１７０
を繰り返し実行して、走査が終了するか二値化信号が反
転するまで待機する。そして、ステップ１７０にて二値
化信号が反転したと判断されると、ステップ１８０に移
行し、更に増幅信号の信号レベルが安定する所定時間ｔ
０（本実施例では約４０μｓｅｃ）だけ待機後、ステッ
プ１９０にてＡ／Ｄ変換器２２を動作させることによ
り、増幅信号の信号レベルを読み込む。続くステップ２
００にて、現在の二値化信号のレベルに基づき、読み込
んだ信号レベルを、二値化信号がLow レベルであればス
ペースレベルのデータとして、逆に、二値化信号がHigh
レベルであればバーレベルのデータとして分別して記憶
した後、ステップ１６０に戻って、以下、走査が終了す
るまで、ステップ１６０〜ステップ２００の処理を繰り
返し実行する。

【００３９】即ち、ステップ１７０〜ステップ２００に
示された処理は、図６（ａ）に示すように、二値化信号
が反転する毎に、その反転した時点から所定時間ｔ０だ
け経過した時点における増幅信号の信号レベルを読み込
み、読み込んだ信号レベルを、この時の二値化信号に基
づきスペースレベル或はバーレベルのいずれかに対応さ
せて順次記憶するものである。

【００４０】なお、所定時間ｔ０は、最小幅のバー／ス
ペースの読取時間（約１００μｓｅｃ）の約半分、即
ち、最小幅の信号の略中央にて信号レベルを検出できる
ように予め設定されるが、信号レベルが安定する時点で
有れば、これより前後してもよい。但し、所定時間ｔ０
は、最小幅のバー／スペースの読取時間を越えることは
ない。

【００４１】次に、先のステップ１６０にて、走査が終
了したと判断されると、ステップ２１０に移行して、走
査回数カウンタＳＣをインクリメントし、続くステップ
２２０にて、走査回数カウンタＳＣが予め設定された設
定走査回数（本実施例では３回）より小さいか否かを判
断し、設定走査回数より小さければ、ステップ１５０に
戻り、再度、増幅信号の信号レベルを検出する処理を繰
り返す。即ちこれは、信号レベルの測定をより確実なも
のとするために、設定走査回数だけ繰り返して信号レベ
ルを検出し、データを増やすために行われる処理であ
る。

【００４２】一方、ステップ２２０にて、走査回数カウ
ンタＳＣが設定走査回数以上であると判断された場合に
は、ステップ２３０に移行し、ステップ１４０〜ステッ
プ２２０の信号レベル検出処理にて検出された信号レベ
ルに基づき、増幅信号の振幅Ａを算出する。即ち、ステ
ップ２００にて、スペースレベル或はバーレベルのいず
れかに対応されて記憶された信号レベルの平均値Ｌｓ
（スペースレベル），Ｌｂ（バーレベル）を夫々算出
し、更に、これら平均値の偏差（Ｌｓ−Ｌｂ）を求めこ
れを振幅Ａとする。

【００４３】続くステップ２４０では、振幅Ａが所定の
調整範囲（最大振幅Ａｍａｘ，最小振幅Ａｍｉｎ）内に
あるか否かを判定し、調整範囲内にあれば、ステップ２
９０に移行し、現在のゲインランクＲを不揮発性メモリ
の所定エリアに記憶し、続くステップ３００にて、ブザ
ー２６を駆動制御して、調整モードの終了を使用者に報
知するための終了音を発生させた後、本処理を終了す
る。

【００４４】以後、電源投入時の初期化処理において、
増幅器１８の増幅率は、再度調整モードの処理が起動さ
れない限り、この不揮発性メモリの所定エリアに記憶さ
れたゲインランクＲに従って初期設定される。一方、ス
テップ２４０にて、振幅Ａは調整範囲外であると判断さ
れた場合には、ステップ２５０に移行し、ゲインランク
Ｒを変更する。即ち、振幅Ａが最大振幅Ａｍａｘより大
きければ、増幅器１８の増幅率を小さくするためにゲイ
ンランクＲをデクリメントし、最小振幅Ａｍｉｎより小
さければ増幅器１８の増幅率を大きくするためにゲイン
ランクＲをインクリメントする。

【００４５】そしてステップ２６０では、ステップ２５
０にて変更されたゲインランクＲが設定範囲内（１≦Ｒ
≦４）にあるか否かを判定し、設定範囲外であれば、ス
テップ２８０に移行して、エラー処理を実行し、本処理
を終了する。なお、エラー処理としては、例えば、ブザ
ー２６を駆動制御して、エラーの発生を使用者に報知す
るためのエラー音を発生させるようにしてもよい。

【００４６】一方、ステップ２６０にてゲインランクＲ
が設定範囲内にあると判断された場合には、このゲイン
ランクＲに応じた増幅率設定信号Ｓ１，Ｓ２を出力して
増幅器１８の増幅率を変更した後、ステップ１４０に戻
り、ステップ２３０にて算出される振幅Ａが調整範囲内
にあると判断され正常に終了するか、ステップ２５０に
て変更されたゲインランクＲが設定範囲外であると判断
され異常終了するまで、ステップ１４０〜ステップ２７
０の処理を繰り返し実行する。

【００４７】なお、ステップ１２０が本発明のモード切
替手段に相当し、ステップ１５０〜ステップ１９０が信
号レベル検出手段に相当し、ステップ２００及びステッ
プ２３０が振幅算出手段に相当し、ステップ２４０〜ス
テップ２７０が増幅率変更手段に相当する。

【００４８】以上説明したように、本実施例のバーコー
ド読取装置１０においては、調整モードの処理が実行さ
れると、検出された信号レベルに基づいて増幅信号の平
均的な振幅Ａが算出され、この算出された振幅Ａに基づ
き、増幅器１８の増幅率が調整され、延いては二値化回
路２０に供給される増幅信号が二値化に適した所定の波
形となるように調整される。その結果、調整後、増幅信
号の信号波形は、二値化に適した所定の信号波形を中心
にばらつくことになる。

【００４９】従って、本実施例のバーコード読取装置に
よれば、増幅信号、即ちＣＣＤイメージセンサ１４が出
力する画像信号を、常に安定した精度で二値化すること
ができ、延いては、バーコードの読取を、読取口径内の
位置によらず略均一な読取性能にて行うことができる。

【００５０】また、本実施例においては、増幅信号の信
号レベルの検出には、二値化信号の反転が検出された
後、画像信号の信号レベルが安定する所定時間ｔ０だけ
経過した時点で信号レベルを検出するようにされてお
り、しかも所定時間ｔ０は、最小幅のスペース／バーの
読取時間、即ち、増幅信号の最小パルス幅を越えないよ
うに設定されている。このため、本実施例によれば、増
幅信号の変化点の信号レベルが検出されてしまうことが
なく、確実にスペース及びバーに対応した信号レベルが
検出されるため、精度よく振幅Ａを算出することがで
き、延いては、精度よく増幅信号の調整を行うことがで
きる。

【００５１】更に、本実施例においては、調整コードを
読み込むと、装置の動作モードが調整モードに切り替わ
り、自動的に増幅器１８の増幅率の調整が実行されるよ
うにされている。従って、本実施例によれば、二値化回
路２０に入力される増幅信号波形の調整、即ち増幅器１
８の増幅率の調整を、調整コードが示されたバーコード
を読み取らせるだけで、極めて容易にしかも短時間で行
うことができる。

【００５２】次に、第二実施例について説明する。な
お、第二実施例は、図４のステップ１４０〜ステップ２
２０に示した処理の代わりに、図５に示す信号レベル検
出処理を実行する点と、ステップ２３０の振幅Ａを算出
する処理の内容が異なる点が、相違するだけで、他の部
分は第一実施例と全く同じであるので、この異なる部分
のみについて説明する。

【００５３】即ち、第二実施例のバーコード読取装置に
おいては、図４のステップ１３０にて、ブザー２６を駆
動して開始音を発生させた後、図５に示す信号レベル検
出処理が実行され、該処理が終了すると、図４のステッ
プ２３０に進む。図５に示すように、信号レベル検出処
理は、まずステップ４１０にて、ステップ１１０と同様
にバーコードの読取を起動し、続くステップ４２０に
て、走査が終了したか否かを判定する。そして走査が終
了していなければ、ステップ４３０に移行して、先のス
テップ１９０と同様にＡ／Ｄ変換器２２から増幅信号の
信号レベルを読み込み、続くステップ４４０にて読み込
んだ信号レベルをＭＰＵ２８のＲＡＭに設定された所定
のエリアに順次記憶する。その後、ステップ４５０にて
所定時間ｔ１（本実施例では３０μｓｅｃ）だけ待機し
た後、ステップ４２０に戻り、走査が終了するまでステ
ップ４２０〜ステップ４５０の処理を繰り返し実行す
る。

【００５４】そして、ステップ４２０にて、走査が終了
したと判断されると、本信号レベル検出処理を終了し、
図４のステップ２３０に進む。即ち、本実施例において
は、図６（ｂ）に示すように、走査が行われている間、
所定時間ｔ０毎に増幅信号の信号レベルを繰り返し取り
込むわけである。

【００５５】なお、この信号レベル検出処理を行った場
合、ステップ２３０では、まず、検出したデータを信号
レベルの大きい順に並び変えるためにソート処理を行
い、その後、上位の所定範囲（例えば全データが１００
個あった場合、本実施例では１１〜２０番目）のデータ
をスペースレベルのデータとして抽出してその平均値Ｌ
ｓを算出し、また、下位の所定範囲（本実施例では８１
〜９０番目）のデータをバーレベルのデータとして抽出
してその平均値Ｌｂを算出する。そして更に、この算出
された平均値Ｌｓ，Ｌｂに基づき、その偏差（Ｌｓ−Ｌ
ｂ）を振幅Ａとして算出する。

【００５６】従って、本実施例によれば、第一実施例と
は異なり、増幅信号のレベル反転時の信号レベルを検出
してしまう場合があるが、上位及び下位の所定範囲のデ
ータのみを有効データとして使用しているので、第一実
施例と同様に精度よく振幅Ａを算出することができ、延
いては、精度よく増幅信号の調整を行うことができる。

【００５７】即ち、増幅信号のレベル反転時の信号レベ
ルが含まれる可能性のある中位の所定範囲（本実施例で
は２１〜８０番目）のデータ、及びノイズ等の影響を受
けている可能性のある最上位の所定範囲（本実施例では
１〜１０番目）及び最下位の所定範囲（同じく９１〜１
００番目）のデータが排除されるため、精度よく振幅Ａ
を算出することができるのである。

【００５８】なお、有効データを抽出するための所定範
囲は、信号レベルの検出が行われる全範囲におけるスペ
ース／バーの比率や、増幅信号の立上がり／立下がり時
間等を考慮して設定するのが望ましい。また、本実施例
においては、検出した信号レベルの並び替えを、信号レ
ベルの検出を全て終了した後、ステップ２３０にて振幅
Ａを算出する際に行っているが、ＭＰＵ２８を構成する
ＣＰＵの処理能力が十分に大きい場合には、ステップ４
４０にて、信号レベルをＲＡＭに記憶する際に行っても
よい。

【００５９】次に、バーコード読取装置１０の動作モー
ドを調整モードに切り替えさせると共に、調整モードの
処理において増幅信号の信号波形の調整に使用されるバ
ーコードラベルについて説明する。図７（ａ）は、調整
コードが示された通常形式のバーコードラベル２ａであ
る。但し、バーコードの読取に必要なスペース領域を含
んだ全幅が、バーコード読取装置１０の読取口径と略同
じになるようにされている。

【００６０】そして、このバーコードラベル２ａを使用
すれば、バーコード読取装置１０に、その読取口径の略
全域に渡ってスペース／バー両方の信号レベルを検出さ
せることができるため、信頼性の高い調整を実現でき
る。但し、バーコード読取装置１０にて、このバーコー
ドラベル２ａを読み取るには、比較的正確な位置合わせ
が必要となるため、速やかに読み取りを行うには、位置
合わせのための治具等が必要となる。

【００６１】これに対して、図７（ｂ）に示すようなバ
ーコードラベル２ｂを使用すれば、位置合わせのための
治具を必要とすることなく、バーコード読取装置１０
に、読取口径の略全域に渡ってスペース／バー両方の信
号レベルを検出させることができる。

【００６２】即ち、バーコードラベル２ｂは、調整コー
ドが示された所定のバーコードからなる調整コード領域
と、調整コード領域の両端に配置され、この調整コード
領域に示されたバーコードの読み取りを可能とするため
に必要なスペース領域と、スペース領域を挟んでバーコ
ード領域の両端に配置され、スペース／バーが等間隔に
配列された付加領域とにより構成されている。

【００６３】そして、バーコード読取装置１０の動作モ
ードを調整モードに切り替えさせるための調整コード領
域は、正確な位置合わせを必要とすることなく読み取れ
る程度の幅に形成されており、また、付加領域は、バー
コードラベル２ｂの全幅がバーコード読取装置１０の読
取口径より十分に大きくなるよう形成されている。

【００６４】従って、このバーコードラベル２ｂを用い
れば、調整コードの読取のために正確な位置合わせは必
要なく、しかも、バーコード読取装置１０に、読取口径
の略全域に渡ってスペース／バー両方の信号レベルを検
出させることができるのである。

【００６５】以上、本発明の実施例について詳述した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施
できる。例えば、上記実施例において、ＣＰＵは、図４
に示す処理を繰り返し起動するようにされているが、起
動スイッチを設け、使用者が起動スイッチを操作した場
合にのみ当該処理を起動するようにしてもよい。

【００６６】また、上記実施例においては、可変抵抗器
３２の抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を、抵抗Ｒ２，Ｒ３は抵抗
値Ｒｂを、抵抗Ｒ４は抵抗値２Ｒｂを有するものとした
が、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を切り替えることにより、
可変抵抗器３２として互いに異なる所定の４段階の抵抗
値を実現できるのであれば、抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の抵
抗値は全て互いに異なっていてもよい。また、ゲインラ
ンクは４段階に限らず、２または３段階に設定しても、
また、５段階以上に設定してもよい。

【００６７】更に、上記実施例においては、増幅器１８
を構成する可変抵抗器３２の抵抗値を変化させることに
より、増幅率を変化させているが、増幅器１８に印加す
る電源電圧を制御する等して増幅率を変化させるように
してもよい。また更に、上記実施例においては、調整コ
ードを検出すると調整モードに入るようにされている
が、モード切替スイッチを設け、手動で動作モードを切
り替えるようにしてもよい。

【００６８】また、上記実施例においては、読み取った
バーコードが調整コードであった場合、調整モードに切
り替わり、その調整コードが示されたバーコードを用い
て調整を行っているが、動作モードが調整モードに切り
替えられた後、別途用意された調整用のバーコードを読
み取らせて調整を行うようにしてもよい。

【００６９】また次に、第一実施例のステップ２３０に
て振幅Ａを算出する際に、検出した信号レベルを全て使
用してスペースレベル及びバーレベルの平均値Ｌｓ，Ｌ
ｂを算出しているが、検出した信号レベルに含まれるノ
イズ等の影響を除去するため、第二実施例と同様に所定
の範囲内のデータのみを有効データとして用い平均値Ｌ
ｓ，Ｌｂ、及び振幅Ａを算出するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の構成を例示するブロック図である。

【図２】 実施例のバーコード読取装置の概略構成を表
すブロック図である。

【図３】 実施例の増幅器の詳細構成を表す電気回路図
である。

【図４】 実施例のＣＰＵにおいて実行される演算処理
を表すフローチャートである。

【図５】 第二実施例のＣＰＵにおいて実行される演算
処理の一部を表すフローチャートである。

【図６】 図４及び図５のフローチャートに示された処
理において、信号レベルの検出が行われるタイミングを
示す説明図である。

【図７】 実施例において装置の動作モードを調整モー
ドに切り替える際に使用されるバーコードラベルであ
る。

【符号の説明】

２，２ａ，２ｂ…バーコードラベル １０…バーコー
ド読取装置 １２…照明ＬＥＤ １４…ＣＣＤイメージセンサ
１６…集光レンズ １８…増幅器 ２０…二値化回路 ２２…Ａ／
Ｄ変換器 ２４…センサ駆動回路 ２６…ブザー ２８…
ＭＰＵ ３０…演算増幅器 ３２…可変抵抗器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06K 7/10 G06K 7/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バー，スペースを配列してなるバーコー
   ドに反射して入射される入射光を光電変換し受光量に応
   じた電気信号を出力する、少なくとも一列に配列された
   多数の受光素子からなるラインセンサと、 該ラインセンサの各受光素子の出力を順次出力する信号
   出力手段と、 該信号出力手段からの電気信号を所定の増幅率で増幅す
   る増幅器と、 該増幅器からの増幅信号を二値化する二値化手段と、 を備えたバーコード読取装置において、 当該装置の動作モードを通常のバーコード読取モードか
   ら調整モードに切り替えるモード切替手段と、 上記動作モードが調整モードである場合に起動され、上
   記ラインセンサから１ライン分の電気信号が出力される
   間に、上記増幅器からの増幅信号の信号レベルを所定の
   タイミングにて繰り返し検出する信号レベル検出手段
   と、 該信号レベル検出手段が検出した信号レベルをバーレベ
   ルとスペースレベルとに分別して夫々の平均値を算出
   し、該算出された各平均値の偏差を上記増幅信号の振幅
   として算出する振幅算出手段と、 該振幅算出手段にて算出された振幅が所定の調整範囲外
   にある場合に、当該振幅が上記調整範囲内になるよう上
   記増幅器の増幅率を変更する増幅率変更手段と、 を設けたことを特徴とするバーコード読取装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のバーコード読取装置に
   おいて、 上記信号レベル検出手段は、 上記二値化手段が出力する二値化信号の反転を検出する
   反転検出手段を備え、該反転検出手段が二値化信号の反
   転を検出後、上記電気信号の信号レベルが安定する所定
   時間経過時に信号レベルを検出し、 上記振幅算出手段は、 上記二値化信号に基づき上記信号レベル検出手段が検出
   する信号レベルをスペースレベル及びバーレベルに分別
   することを特徴とするバーコード読取装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のバーコード読取装置に
   おいて、 上記信号レベル検出手段は、所定時間間隔毎に信号レベ
   ルを検出し、 上記振幅算出手段は、上記信号レベル検出手段にて検出
   された信号レベルのうち上位及び下位の所定範囲に属す
   る信号レベルを、夫々スペースレベル及びバーレベルの
   信号レベルとして分別することを特徴とするバーコード
   読取装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれかに記
   載のバーコード読取装置において、 上記モード切替手段は、上記二値化手段が出力する二値
   化信号が所定の調整コードに対応するか否かを判定する
   コード判定手段を備え、 該コード判定手段にて二値化信号が所定の調整コードに
   対応すると判断された場合に当該装置の動作モードを調
   整モードに切り替えることを特徴とするバーコード読取
   装置。