JP5895340B2 - 光学的情報読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、光学的情報読取装置に関するものである。

バーコードや二次元コード等の情報コードを読み取る光学的情報読取装置では、照明光を照射する照明光源が用いられるものが多い。この種の光学的情報読取装置では、例えば読み取りの開始操作を行うためのスイッチが設けられており、このスイッチが操作されたときに照明光源を点灯して情報コードに照明光を照射している。そして、照明光を照射した状態で情報コードを撮像し、得られた撮像画像に基づいて情報コードのデコードを行っている。

特開平７−３７０２６号公報 特開平５−２９２２６１号公報

ところで、上記のような照明光源を備えた光学的情報読取装置では、照明光源の駆動に起因する消費電力の増大が問題となっており、このような問題を解決するため、読み取りが行われないときに照明光源を消灯する技術が提供されている。例えば、特許文献１の技術では、ＣＣＤイメージセンサ（５）が定期的に撮像動作を行っており、イメージセンサ（５）の走査に同期させて投光光源（２）を点灯し、イメージセンサ（５）の走査後に行われるデコード処理の際には投光光源（２）を消灯している。しかしながら、特許文献１の技術では、情報コードの読み取りを行わない場合であっても定期的に撮像動作が行われ、この撮像動作に合わせて投光光源（２）が点灯されるため、待機時の消費電力の増大が避けられないという問題がある。

一方、関連技術として、特許文献２のようなものも提供されている。この特許文献２では、走査モードと休眠モードとに切り替え可能なレーザ走査装置が提供されており、このレーザ走査装置では、走査モードのときに復号が成功した場合には走査モードを継続しており、走査モードにおいて走査装置が所定時間使用されない場合には、走査モードから低消費電力の休眠モードに切り替えている。一方、休眠モードでは、物体センサ回路（３０）によって物体の近接を監視しており、物体センサ回路（３０）が物体を検出した場合に、再び走査モードに復帰させている。この構成では、休眠モード中の消費電力を低減するという効果は得られるが、休眠モードからの自動的な復帰のために別途物体センサ回路（３０）が必要となるため、装置構成の大型化、部品点数の増大が避けられない。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、照明光源によって情報コードを照射可能な光学的情報読取装置において、照明光源を消灯可能として消費電力を抑えることができ、且つ装置の使用が予想される適切な時期に消灯状態から迅速かつ自動的に復帰し得る構成をハードウェア構成の複雑化を伴うことなく実現することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、
情報コードに対して照明光を照射する照明光源と、
複数の受光素子によって前記情報コードからの反射光を受光する受光センサと、
前記受光センサの複数の受光素子から出力される出力信号に基づいてデコード処理を行うデコード手段と、
前記照明光源の点灯及び消灯を制御可能に構成され、所定の消灯条件が成立したときに前記照明光源を消灯状態に切り替える点灯制御手段と、
前記受光センサの駆動を制御するセンサ制御手段と、
前記消灯状態のときに前記受光センサからの前記出力信号が所定の信号変化状態となったか否かを監視する信号監視手段と、
を備え、
前記センサ制御手段は、前記点灯制御手段によって前記照明光源が前記消灯状態に制御されているときに前記受光センサを作動させており、
前記受光センサは、前記センサ制御手段によって作動制御がなされているときに、前記複数の受光素子からの信号波形を複数回繰り返し出力するように構成されており、
前記デコード手段は、前記受光センサにおける前記複数の受光素子からの前記信号波形を二値化する二値化部と、前記二値化部によって前記信号波形を二値化して得られる二値化信号に基づいてデコード処理を行うデコード部と、を備え、
前記信号監視手段は、前記二値化部によって二値化される前の前記信号波形をＡＤ変換するＡＤ変換部と、前記消灯状態のときに前記複数の受光素子から複数回繰り返し出力される前記信号波形が前記ＡＤ変換部によってＡＤ変換される毎に、その変換されたデジタル信号を、当該デジタル信号の前にＡＤ変換された過去のデジタル信号と比較し、当該デジタル信号と前記過去のデジタル信号との間で所定の波形変化が発生したか否かを判定する変化判定手段と、を備え、
前記二値化部は、前記ＡＤ変換部を介さずに前記複数の受光素子からの前記信号波形を取得して二値化する構成であり、
前記点灯制御手段は、前記消灯状態のときに前記変化判定手段によって前記所定の波形変化が発生したと判定された場合に前記照明光源を点灯状態に切り替える構成であり、
前記変化判定手段は、
前記複数の受光素子から複数回繰り返して出力される前記信号波形の内、前記点灯制御手段によって前記照明光源が前記消灯状態に切り替えられた直後の回に出力された信号波形を記憶する記憶手段を備え、
前記消灯状態のときに、前記複数の受光素子から複数回繰り返して出力される前記信号波形を、前記記憶手段に記憶される前記直後の回に前記複数の受光素子から出力された信号波形と比較し、当該信号波形と前記直後の回の信号波形との間で前記所定の波形変化が発生したか否かを判定することを特徴とする。

請求項１の発明では、点灯制御手段によって照明光源が消灯状態に制御されているときに、センサ制御手段が受光センサを作動させており、信号監視手段は、照明光源の消灯状態のときに受光センサからの出力信号が所定の信号変化状態となったか否かを監視している。そして、点灯制御手段は、照明光源の消灯状態のときに信号監視手段によって所定の信号変化状態が検出された場合に照明光源を点灯状態に切り替えている。

この構成では、照明光源が不要となる時期に点灯制御手段によって照明光源を消灯し、消費電力を抑えることができる。また、照明光源が消灯状態のときであっても、センサ制御手段による受光センサの作動により、受光センサから出力信号を発生させることができ、照明光源の消灯状態のときに受光センサからの出力信号が所定の信号変化状態となったか否かを信号監視手段によって監視することができる。そして、受光センサからの出力信号が所定の信号変化状態となった場合（即ち、光学的情報読取装置が使用者等によって動かされた可能性があり、光学的情報読取装置の使用が予想される場合）には、点灯制御手段によって照明光源を点灯状態に自動的に切り替えることができる。従って、使用者が読み取り操作を開始しようとして光学的情報読取装置を動かした際に、迅速に点灯状態に復帰させることができ、且つ、例えば、スイッチが無い場合においても本案によって、消灯状態から復帰させるときの使用者の負担を軽減することができる。

また、請求項１の発明では、受光センサが、センサ制御手段によって作動制御がなされているときに、複数の受光素子からの信号波形を複数回繰り返し出力するように構成されている。更に、信号監視手段は、消灯状態のときに複数の受光素子から複数回繰り返し出力される信号波形に基づいて所定の波形変化が発生したか否かを判定する変化判定手段を備えている。そして、点灯制御手段は、消灯状態のときに変化判定手段によって所定の波形変化が発生したと判定された場合に照明光源を点灯状態に切り替えている。

この構成では、消灯状態のときに、受光センサの複数の受光素子から異なるタイミングで信号を取得し、信号波形を生成することができる。このような構成を前提として、複数回繰り返し出力される信号波形に基づいて所定の波形変化が生じたか否かを判定するようにすれば、例えば単一の受光素子によって受光状態を判断する場合等と比較してノイズ等の影響を受けにくくなり、受光センサへの光の入射状態が変化しているか否かをより正確に判断し易くなる。

また、請求項１の発明では、変化判定手段が、消灯状態のとき、複数の受光素子から信号波形が出力される各回毎に、その出力された信号波形を、当該信号波形の前に複数の受光素子から出力された過去の信号波形と比較し、当該信号波形と過去の信号波形との間で所定の波形変化が発生したか否かを判定している。

この構成では、複数の受光素子から出力された信号波形を、当該信号波形の前に出力された過去の信号波形と比較して波形変化を判断することができるため、固定された基準と比較して波形変化を判断する場合等と比較して、より実環境を反映した判断が可能となる。特に、検出された信号波形を、過去の実際の信号波形と比較することができるため、受光センサへの光の入射状態がその過去の信号波形のときの入射状態から変化したか否かを判断することができる。従って、過去の信号波形のときから受光センサが移動されたか否か（即ち、光学的情報読取装置が移動されたか否か）をより正確に判断し易くなり、光学的情報読取装置が把持された使用直前状態等をより確実に検出して点灯状態に移行することができる。

また、請求項１の発明では、デコード手段において、受光センサにおける複数の受光素子からの信号波形を二値化する二値化部と、二値化部によって信号波形を二値化して得られる二値化信号に基づいてデコード処理を行うデコード部とが設けられている。更に、信号監視手段は、二値化部によって二値化される前の信号波形をＡＤ変換するＡＤ変換部を有しており、変化判定手段は、消灯状態のとき、ＡＤ変換部によって信号波形がＡＤ変換される毎に、その変換されたデジタル信号を、当該デジタル信号の前にＡＤ変換された過去のデジタル信号と比較し、当該デジタル信号と過去のデジタル信号との間で所定の波形変化が発生したか否かを判定している。

この構成では、二値化部による二値化信号の生成処理とは関係なく、二値化処理と並行して、「所定の波形変化が発生したか否か」を判断することができる。従って、二値化処理に制約を受けることなく独立して波形変化を判断することができる。また、二値化した上で波形変化の判断処理を行う構成等と比較して波形変化の判断処理を迅速に行いやすくなる。
また、請求項１の発明では、変化判定手段が記憶手段を備えており、この記憶手段は、複数の受光素子から複数回繰り返して出力される信号波形の内、点灯制御手段によって照明光源が消灯状態に切り替えられた直後の回に出力された信号波形を記憶している。また、変化判定手段は、消灯状態のときに、複数の受光素子から複数回繰り返して出力される信号波形を、記憶手段に記憶される直後の回に複数の受光素子から出力された信号波形と比較し、当該信号波形と直後の回の信号波形との間で所定の波形変化が発生したか否かを判定している。
このようにすると、照明光源が消灯状態に切り替えられた直後の回の信号波形を基準として信号波形の変化をより敏感に検出することができ、信号波形の変化が推測される場合に迅速に点灯状態に復帰させやすくなる。

請求項２の発明では、変化判定手段が、消灯状態のときに、複数の受光素子から出力される信号波形における所定の複数位置の信号レベルと、当該信号波形の前に複数の受光素子から出力された過去の信号波形における所定の複数位置に対応する各位置の信号レベルとを比較し、信号レベル差が閾値を超える変化が所定個数生じたか否かを判定している。また、点灯制御手段は、変化判定手段によって所定個数を超える変化が生じたと判定された場合に照明光源を点灯状態に切り替えている。

この構成では、消灯状態のときに、複数の受光素子における所定の複数位置の現在及び過去の信号波形を比較し、所定個数を超える位置で信号レベルの変化が生じたか否かを判定することができる。従って、時間の経過に伴い、受光センサの複数の位置で受光レベルの変化が生じているか否かをより客観的に評価することができる。そして、このような複数位置の客観的な評価に基づいて変化が確認される場合に照明光源を点灯状態に切り替えるようにすれば、ノイズ等の影響をより抑え、変化の生じた蓋然性の高いタイミング（即ち、使用者によって把持された蓋然性の高いタイミング）で照明光源を駆動することができる。

請求項３の発明では、デコード手段において、受光センサにおける複数の受光素子からの信号波形を二値化する二値化部と、二値化部によって信号波形を二値化して得られる二値化信号に基づいてデコード処理を行うデコード部とが設けられている。更にデコード手段は、点灯制御手段によって照明光源が消灯状態に制御されているときにデコード部によるデコード処理を中止すると共に少なくとも二値化部の電源をオフ状態とし、信号監視手段によって所定の信号状態が検出された場合にデコード部によるデコード処理を開始可能とすると共に二値化部の電源をオン状態とするように構成されている。

この構成によれば、照明光源が消灯状態に制御され、情報コードが読み取られない状況下において、デコード処理を中止し且つ二値化部の電源をオフ状態とすることができ、その結果、より一層の省電力化を図ることができる。一方、受光センサからの出力信号が所定の信号変化状態となり（すなわち、光学的情報読取装置が使用者等によって動かされた可能性が高く）、光学的情報読取装置の使用が予想される場合には、デコード部によるデコード処理が開始可能となり、且つ二値化部の電源がオン状態に維持されるため、情報コードの読み取りに応じて当該情報コードを迅速にデコードできるようになる。

図１は、第１実施形態に係る光学的情報読取装置の電気的構成を例示するブロック図である。 図２は、第１実施形態に係る光学的情報読取装置にて行われる読取処理の流れを例示するフローチャートである。 図３は、消灯状態における受光センサからの出力信号（受光波形）を概念的に説明する説明図である。 図４は、消灯状態において受光センサから繰り返し出力される出力信号（受光波形）を概念的に説明する説明図である。 図５は、所定時期（ｎ番目の時期）における所定複数素子（所定複数位置）での検出結果と、その前回（ｎ−１番目の時期）における所定複数素子（所定複数位置）での検出結果と、それら所定複数位置の各々において今回と前回の電位の差が基準閾値Ｖｓ以上となったか否の判断結果を例示する説明図である。

[第１実施形態]
以下、第１実施形態に係る光学的情報読取装置について図面を参照しつつ説明する。
（全体構成）
図１は、第１実施形態に係る光学的情報読取装置の電気的構成を例示するブロック図であり、まず、図１等を参照して本実施形態に係る光学的情報読取装置１の全体構成について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る光学的情報読取装置１は、バーコード等の情報コードＢを読み取るコードリーダとして構成されるものであり、図示しないケースによって外郭が構成され、このケース内に各種電子部品が収容された構成をなしている。

この光学的情報読取装置１は、主に、照明光源２０、受光センサ２６、光学フィルタ２８、結像レンズ２７等の光学系と、ローパスフィルタ３１、二値化回路３３、Ａ／Ｄ変換回路３４、制御回路４０、液晶表示器４６等のマイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）系などから構成されている。なお、これらは、図略のプリント配線板に実装あるいはケース（図示略）内に内装されている。

光学系は、照明光源２０、受光センサ２６、光学フィルタ２８、結像レンズ２７等から構成されている。
照明光源２０は、例えば、赤色のＬＥＤと、このＬＥＤの出射側に設けられる拡散レンズ、集光レンズ等を備え、赤色の照明光Ｌｆを照射する構成をなしている。本実施形態では、受光センサ２６を挟んだ両側に照明光源２０が設けられており、ケースに形成された読取口（図示略）を介して読取対象物Ｒに向けて照明光Ｌｆを照射可能に構成されている。この読取対象物Ｒとしては、例えば、樹脂材料、金属材料、紙等の様々な物体などが挙げられ、本実施形態に係る光学的情報読取装置１では、このような読取対象物Ｒにおいて、印刷、ダイレクトマーキングなどによる加工、或いは表示装置による表示等によって示された情報コードを読み取るように構成されている。なお、以下の説明では、情報コードとしてバーコードＢを例示して説明するが、ＱＲコード、データマトリックコード、マキシコードなどの二次元コードに置き換えてもよい。

受光センサ２６は、読取対象物Ｒや情報コードＢに照射されて反射した反射光Ｌｒを受光可能に構成されるもので、例えば、Ｃ−ＭＯＳやＣＣＤ等の固体撮像素子である受光素子を一次元に配列したラインセンサ、或いは２次元に配列したエリアセンサが、これに相当する。この受光センサ２６は、結像レンズ２７を介して入射する入射光を受光面２６ａで受光し得るように図略のプリント配線板に実装されている。また、受光センサ２６は、制御回路４０から設定された周波数のパルス信号（駆動信号）が入力される構成をなしており、制御回路４０からの各パルスの入力と同期させて各受光素子の信号が順番に出力される構成となっている。

なお、以下の説明では、受光センサ２６がラインセンサとして構成される例を代表例として説明する。この代表例では、例えば、受光センサ２６の各受光素子において、受光量が大きいほど高い電位の受光信号が出力されるようになっている。

光学フィルタ２８は、照明光Ｌｆに対応する所定周波数帯の光を通過させ、当該所定周波数帯以外の光を抑制する機能を有している。また、結像レンズ２７は、例えば、鏡筒とこの鏡筒内に収容される複数の集光レンズとによって構成されており、本実施形態では、ケースに形成された読取口（図示略）に入射する反射光Ｌｒを集光し、受光センサ２６の受光面２６ａに情報コードＢのコード画像を結像するように構成されている。

マイコン系は、マイコン（情報処理装置）として機能し得る制御回路４０及びメモリ（図示略）を中心として構成され、前述した光学系によって撮像された情報コードＢの画像信号をハードウェア的およびソフトウェア的に信号処理し得るものである。なお、上記メモリ（図示略）は、半導体メモリ装置であり、例えばＲＡＭ（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等）やＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等）がこれに相当する。このメモリのうちのＲＡＭには、画像データ蓄積領域のほかに、制御回路４０が算術演算や論理演算等の各処理時に利用する作業領域などが確保可能に構成されている。またＲＯＭには、後述する読取処理等を実行可能な所定プログラムやその他、照明光源２０、受光センサ２６等の各ハードウェアを制御可能なシステムプログラム等が予め格納されている。

制御回路４０は、光学的情報読取装置１全体を制御可能なマイコンで、ＣＰＵ、システムバス、入出力インタフェース等からなるものであり、情報処理機能を有している。この制御回路４０には、内蔵された入出力インタフェースを介して種々の入出力装置（周辺装置）が接続されており、本実施形態の場合、ＬＥＤ４３、ブザー４４、液晶表示器４６、通信インタフェース４８等が接続されている。また、通信インタフェース４８には、光学的情報読取装置１の上位システムに相当するホストコンピュータＨＳＴなどを接続できるようになっている。

ローパスフィルタ回路３１は、受光センサ２６の出力側に設けられ、受光センサ２６から出力される受光信号を入力信号として、当該受光信号の高周波成分を除去する機能を有している。このローパスフィルタ回路３１は、公知のローパスフィルタとして構成されており、予め規定されたカットオフ周波数以下の周波数の信号を減衰させずに通過させ、カットオフ周波数を超える高周波領域の信号については、入力信号の周波数が高くなるほど、フィルタを通った出力信号が抑制（減衰）される構成をなしている。

ローパスフィルタ回路３１は、例えば非反転増幅回路として構成される公知のローパスフィルタ（オペアンプを用いた公知のローパスフィルタ）によって構成することができる。或いは、オペアンプを用いない公知のＣＲフィルタであってもよい（この場合、受光センサ２６とローパスフィルタ回路３１との間に別途増幅回路を設けることが望ましい）。

二値化回路３３は、「二値化部」の一例に相当するものであり、受光センサ２６における複数の受光素子からの信号波形を二値化する機能（より詳しくはローパスフィルタ回路３１から出力された信号を二値データに変換する機能）を有している。この二値化回路は、例えば、ローパスフィルタ回路３１からの出力信号（高周波ノイズが除去された受光信号）を設定された閾値と比較して、閾値以上の場合には、Ｈレベル信号を出力し、閾値未満の場合にはＬレベル信号を出力する。なお、二値化回路３３から出力される信号は、情報コードＢのパターンデータとして、制御回路４０設けられた又は制御回路４０に接続されたメモリ（図示略）に蓄積されるようになっている。

Ａ／Ｄ変換回路３４は、「ＡＤ変換部」の一例に相当するものであり、二値化回路３３によって二値化される前の信号波形（即ち、ローパスフィルタ３１から出力された信号波形）をＡＤ変換し、制御回路４０に入力するように機能している。なお、Ａ／Ｄ変換回路３４は、制御回路４０を主体とするマイクロコンピュータの一部として構成されていてもよく、別部品として構成されていてもよい。

また、本実施形態に係る光学的情報読取装置１では、商用電源或いは電池などから供給される電力に基づいて電源電圧を発生させる電源回路なども設けられている。

（読取処理）
次に、本実施形態に係る光学的情報読取装置１で行われる読取処理について図２等を参照して説明する。なお、図２は、本実施形態に係る光学的情報読取装置１にて行われる読取処理の流れを例示するフローチャートである。図３は、消灯状態における受光センサからの出力信号（受光波形）を概念的に説明する説明図である。図４は、消灯状態において受光センサから繰り返し出力される出力信号（受光波形）を概念的に説明する説明図である。図５は、所定時期（ｎ番目の時期）における所定複数素子（所定複数位置）での検出結果と、その前回（ｎ−１番目の時期）における所定複数素子（所定複数位置）での検出結果と、それら所定複数位置の各々において今回と前回の電位の差が基準閾値Ｖｓ以上となったか否の判断結果を例示する説明図である。

図２に示す読取処理は、例えば電源投入、或いは、外部装置（外部コンピュータ等）からの指示等をトリガとして制御回路４０によって実行されるものであり、まず、照明光源２０を点灯する処理を行う（Ｓ１）。そして、制御回路４０内又は制御回路４０外に設けられたタイマによって時間計測を開始する（Ｓ２）。その後、情報コード（図２の例ではバーコード）が検出されたか否かを判断する（Ｓ３）。本実施形態では、読取処理の開始後、受光センサ２６による撮像が所定の短時間毎に繰り返し行われるようになっており、Ｓ３では、Ｓ３の直前に撮像された撮像画像において、バーコードを確認することができるか否かを判断する。なお、ラインセンサでの撮像画像においてバーコードが存在するか否かの確認は、公知の方法で行うことができ、例えば、二値化回路３３によって二値化されたデータが、予定されたバーコードに対応する所定条件を満たすデータであるか否か（例えば、明色領域の個数が所定の個数条件を満たすか否か、暗色領域の個数が所定の個数条件を満たすか否か、明色領域或いは暗色領域の幅が所定の幅条件を満たすか否か等）を確認することで行うことができる。

Ｓ３でバーコードが検出された場合には、Ｓ３にてＹｅｓに進み、Ｓ３で検出と判断された撮像画像に基づいて、公知のデコード処理を行う（Ｓ４）。
なお、本実施形態では、二値化回路３３及び制御回路４０が「デコード手段」の一例に相当し、受光センサ２６の複数の受光素子から出力される出力信号に基づいてデコード処理を行うように機能する。また、制御回路４０は「デコード部」の一例に相当し、二値化回路３３（二値化部）によって信号波形を二値化して得られる二値化信号に基づいてデコード処理を行うように機能している。

Ｓ４でデコード処理を行った後には、Ｓ４でのデコード処理が成功したか否かを判断し（Ｓ５）、Ｓ４のデコード処理が成功した場合には、Ｓ５にてＹｅｓに進み、デコード結果を出力する（Ｓ６）。このＳ６の処理では、例えばＳ４で解読されたデータを、通信インタフェース４８を介して外部コンピュータなどに出力する。また、Ｓ５において、デコード処理が失敗したと判断された場合には、Ｓ５においてＮｏに進み、デコード処理を再び行う（Ｓ４）。なお、Ｓ４のデコード処理が所定回数失敗した場合に、エラー報知等を行ったり、Ｓ３の処理に戻るようにしてもよい。

一方、Ｓ３でバーコードが検出されなかった場合には、Ｓ２で計測が開始されたタイマの時間Ｔが所定時間（図２の例では５秒）以上経過しているか否かを判断し（Ｓ７）、経過していなければＳ７でＹｅｓに進み、Ｓ３に戻って再びバーコードが検出されたか否かを判断する。

本実施形態では、受光センサ２６による出力タイミングが、センサ制御手段に相当する制御回路４０によって制御されるようになっており、制御回路４０によって受光センサ２６の作動制御がなされているときには、受光センサ２６を構成する複数の受光素子からの信号波形が所定の短時間毎に複数回繰り返し出力されるようになっている。そして、Ｓ３及びＳ７では、バーコードが検出されるか、タイマの時間が５秒以上となるまでは、Ｓ３でＮｏ、Ｓ７でＹｅｓの処理が繰り返され、この期間中は、受光センサ２６から受光信号が出力される毎に、Ｓ３の判断処理を行うことになる。

Ｓ７の判断処理においてＮｏと判断される場合（即ち、Ｓ２のタイマスタートから５秒以上経過してもバーコードが検出されなかった場合）には、照明光源２０を消灯する制御を行う（Ｓ８）。そして、その消灯制御後に、波形観察処理を行う（Ｓ９）。
なお、本実施形態では、制御回路４０が「点灯制御手段」の一例に相当し、照明光源２０の点灯及び消灯を制御可能に構成され、所定の消灯条件が成立したときに照明光源２０を消灯状態に切り替えるように機能する。なお、図２の例では、「Ｓ１での照明光源２０の点灯後、一定時間（図２では５秒）以上バーコードが検出されなかった場合」を「所定の消灯条件」として例示している。

本実施形態に係る光学的情報読取装置１において、センサ制御手段に相当する制御回路４０は、Ｓ８で照明光源２０が消灯された後（即ち、点灯制御手段によって照明光源２０が消灯状態に制御されているとき）にも、受光センサ２６を作動させており、受光センサ２６によって所定の短時間Ｔ１毎に画像を撮像し、その撮像結果を出力している（図５も参照）。Ｓ９では、このような受光センサ２６での受光波形を観察し、評価する処理を行っている。

本実施形態に係る光学的情報読取装置１では、ライン状に構成される受光センサ２６から信号が出力される各回毎に、そのライン状に配列された各受光素子からの信号が時間ｔ１〜ｔｚの間で順次出力されるようになっている。例えば、２０００程度の受光素子が一列で配列されて受光センサ２６が構成されており、図３に示すように、受光センサ２６の列方向一端に配置された受光素子の信号が時間ｔ１で出力され、その一端側から配列順に受光素子からの信号が出力されるようになっている。そして、最後の受光素子（列方向他端の受光素子）からの信号が時間ｔｚで出力されるようになっている。図３の波形は、２０００程度の各受光素子から順次出力された信号を時系列で示しており、一端の受光素子からの出力時間が最も早いｔ１となっており、他端の受光素子からの出力時間が最も遅いｔｚとなっている。

消灯状態において受光センサ２６を構成する複数の受光素子から上記のような信号波形が出力される各回毎に、Ｓ９の処理では、その出力された信号波形を、当該信号波形の前にこれら複数の受光素子から出力された過去の信号波形と比較し、当該信号波形と過去の信号波形との間で所定の波形変化が発生したか否かを判定している。具体的には、Ｓ８以降の消灯状態のときに、複数の受光素子から出力される信号波形の所定の複数位置（Ｐ１〜Ｐ３２）の信号レベルと、当該信号波形の直前回に複数の受光素子から出力された過去の信号波形（具体的には、当該信号波形の直前回の信号波形）における前記複数位置（Ｐ１〜Ｐ３２）に対応する各位置の信号レベルとを比較し、信号レベル差が閾値Ｖｓを超える変化が所定個数Ｐｓ以上生じたか否かを判定している。なお、図３に示すように、複数の受光素子における信号レベルを比較する位置は、例えば、２０００程度配列された受光素子における所定間隔おきの３２位置程度とすることができ、図２のＳ１０では、これら３２位置において、前回と今回とで信号レベル差（図３の例では電位の差）が閾値Ｖｓ以上となっている位置の数がＰｓ以上となっているか否かを判断している。

図４、図５では、Ｓ９、Ｓ１０での観察、判断処理での具体例を示しており、Ｓ９で観察対象となる今回の信号波形をＷ（ｎ）とし、その直前の回に受光センサ２６から出力された信号波形をＷ（ｎ−１）としている。そして、各位置Ｐｍ（ｍ＝１〜３２）毎に、信号レベル差がＶｓ以上となっているか否かを判断している。例えば、図５の例では、今回の信号波形Ｗｎにおける位置Ｐ１（図３も参照）の信号レベル（電位）Ｖ１（ｎ）と前回の信号波形Ｗ（ｎ−１）における同位置（即ち同一の受光素子）Ｐ１の信号レベルＶ１（ｎ−１）とを比較しており、その差がＶｓ未満となっている場合を例示している（従って、Ｖｓ以上の変化が生じておらず、×となっている）。また、位置Ｐ１の受光素子から所定距離を隔てた受光素子の位置Ｐ２（図３も参照）についても同様であり、今回の信号波形Ｗｎにおける位置Ｐ２の信号レベル（電位）Ｖ２（ｎ）と前回の信号波形Ｗ（ｎ−１）における同位置（即ち同一の受光素子）Ｐ２の信号レベルＶ２（ｎ−１）とを比較しており、その差がＶｓ以上となっている（即ち、Ｖｓ以上の変化が生じており、○となっている）。Ｓ９では、今回の信号波形Ｗ（ｎ）と前回の信号波形Ｗ（ｎ−１）についてのこのような比較を、位置Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５についても同様に行い、予定された位置Ｐ３２まで３２位置について行う。そして、これら３２位置において前回と今回とでＶｓ以上の変化が生じた位置がＰｓ個（例えば１２個）未満である場合には、Ｓ１０にてＮｏに進み、再びＳ９の処理を行う。前回と今回とでＶｓ以上の変化が生じた位置がＰｓ個（例えば１２個）以上となるまでは、受光センサ２６から信号波形が出力される毎にこのようなＳ９、Ｓ１０の処理が繰り返されることになる。

一方、上記３２位置において前回と今回とでＶｓ以上の変化が生じた位置がＰｓ個（例えば１２個）以上である場合には、Ｓ１０にてＹｅｓに進み、Ｓ１に戻って照明光源２０を点灯してＳ１以降の処理を行う。

なお、本実施形態では、Ａ／Ｄ変換回路３４及び制御回路４０が「信号監視手段」の一例に相当し、消灯状態のときに受光センサ２６からの出力信号が所定の信号変化状態となったか否かを監視するように機能している。

また、Ｓ１０の処理を実行する制御回路４０は、「変化判定手段」の一例に相当し、消灯状態のときに複数の受光素子から複数回繰り返し出力される信号波形に基づいて所定の波形変化が発生したか否かを判定するように機能しており、具体的には、消灯状態において受光センサ２６の全受光素子からの信号波形がＡＤ変換回路３４によってＡＤ変換される毎に、その変換されたデジタル信号を、当該デジタル信号の直前回の全受光素子からの信号がＡＤ変換されてなる過去のデジタル信号と比較し、当該デジタル信号と過去のデジタル信号との間で所定の波形変化が発生したか否かを判定している。

そして、点灯制御手段に相当する制御回路４０は、消灯状態のときに信号監視手段によって所定の信号変化状態が検出された場合に、Ｓ１にて照明光源２０を点灯状態に切り替えており、具体的には、Ｓ８以降の消灯状態のときに変化判定手段によって所定の波形変化が発生したと判定された場合（より詳しくは、前回と今回の信号波形においてＰｓ以上の位置でＶｓ以上の信号レベル差（電位差）が生じたと判定され、Ｓ１０にてＹｅｓとなった場合）に照明光源２０を点灯状態に切り替えている。

また、デコード手段に相当する二値化回路３３及び制御回路４０では、照明光源２０が消灯状態に制御されているとき（Ｓ８以降、Ｓ１０でＹｅｓとなるまでの間）に制御回路４０でのデコード処理を中止し且つ二値化回路３３の電源をオフ状態としており、信号監視手段によって上記所定の信号状態が検出された場合（即ち、Ｓ１０にてＹｅｓとなった場合）に、二値化回路３３の電源をオン状態とし、且つＳ３でＹｅｓとなることを条件として制御回路４０によるデコード処理を開始するようにしている。

（第１実施形態の主な効果）
第１実施形態に係る光学的情報読取装置１では、点灯制御手段によって照明光源２０が消灯状態に制御されているときに、センサ制御手段が受光センサ２６を作動させており、信号監視手段は、照明光源２０の消灯状態のときに受光センサ２６からの出力信号が所定の信号変化状態となったか否かを監視している。そして、点灯制御手段は、照明光源２０の消灯状態のときに信号監視手段によって所定の信号変化状態が検出された場合に照明光源２０を点灯状態に切り替えている。

この構成では、照明光源２０が不要となる時期に点灯制御手段によって照明光源２０を消灯し、消費電力を抑えることができる。また、照明光源２０が消灯状態のときであっても、センサ制御手段による受光センサ２６の作動により、受光センサ２６から出力信号を発生させることができ、照明光源２０の消灯状態のときに受光センサ２６からの出力信号が所定の信号変化状態となったか否かを信号監視手段によって監視することができる。そして、受光センサ２６からの出力信号が所定の信号変化状態となった場合（即ち、光学的情報読取装置１が使用者等によって動かされた可能性があり、光学的情報読取装置１の使用が予想される場合）には、点灯制御手段によって照明光源２０を点灯状態に自動的に切り替えることができる。従って、使用者が読み取り操作を開始しようとして光学的情報読取装置１を動かした際に、迅速に点灯状態に復帰させることができ、且つ消灯状態から復帰させるときの使用者の負担を軽減することができる。

特に、本実施形態の光学的情報読取装置１では、特別なトリガスイッチが設けられておらず、部品点数の削減、小型化を図ることができるが、このようにトリガスイッチを省略した構成では、読取操作を行わないときの省電力モードへの移行或いは省電力モードからの復帰が問題となる。これに対し、本実施形態の光学的情報読取装置１では、特別なセンサなどを設けずに、読み取りに必須となる受光センサ２６を利用して使用時であるか不使用時であるかを判断し、照明光源２０の点灯、消灯を自動で制御している。従って、ハードウェア構成の複雑化を伴うことなく、装置の不使用が予想される時期に自動的に消灯状態とすることができ、装置の使用が予想される時期に消灯状態から迅速かつ自動的に復帰し得る利便性の高い構成を実現できる。

また、本実施形態に係る光学的情報読取装置１では、受光センサ２６が、センサ制御手段によって作動制御がなされているときに、複数の受光素子からの信号波形を複数回繰り返し出力するように構成されている。更に、信号監視手段は、消灯状態のときに複数の受光素子から複数回繰り返し出力される信号波形に基づいて所定の波形変化が発生したか否かを判定する変化判定手段を備えている。そして、点灯制御手段は、消灯状態のときに変化判定手段によって所定の波形変化が発生したと判定された場合に照明光源２０を点灯状態に切り替えている。

この構成では、消灯状態のときに、受光センサ２６の複数の受光素子から異なるタイミングで信号を取得し、信号波形を生成することができる。このような構成を前提として、複数回繰り返し出力される信号波形に基づいて所定の波形変化が生じたか否かを判定するようにすれば、例えば単一の受光素子によって受光状態を判断する場合等と比較してノイズ等の影響を受けにくくなり、受光センサ２６への光の入射状態が変化しているか否かをより正確に判断し易くなる。

また、第１実施形態に係る光学的情報読取装置１では、消灯状態のとき、複数の受光素子から信号波形が出力される各回毎に、その出力された信号波形を、当該信号波形の前に複数の受光素子から出力された過去の信号波形と比較し、当該信号波形と過去の信号波形との間で所定の波形変化が発生したか否かを判定している。

この構成では、複数の受光素子から出力された信号波形を、当該信号波形の前に出力された過去の信号波形と比較して波形変化を判断することができるため、固定された基準と比較して波形変化を判断する場合等と比較して、より実環境を反映した判断が可能となる。特に、検出された信号波形を、過去の実際の信号波形と比較することができるため、受光センサへの光の入射状態がその過去の信号波形のときの入射状態から変化したか否かを判断することができる。従って、過去の信号波形のときから受光センサ２６が移動されたか否か（即ち、光学的情報読取装置１が移動されたか否か）をより正確に判断し易くなり、光学的情報読取装置１が把持された使用直前状態等をより確実に検出して点灯状態に移行することができる。

また、第１実施形態に係る光学的情報読取装置１では、受光センサ２６における複数の受光素子からの信号波形を二値化する二値化回路３３（二値化部）と、二値化回路３３によって信号波形を二値化して得られる二値化信号に基づいてデコード処理を行う制御回路４０（デコード部）とが設けられている。更に、信号監視手段は、二値化回路３３によって二値化される前の信号波形をＡＤ変換するＡ／Ｄ変換回路３４（ＡＤ変換部）を有しており、変化判定手段に相当する制御回路４０は、消灯状態のとき、ＡＤ変換回路３４によって信号波形がＡＤ変換される毎に、その変換されたデジタル信号を、当該デジタル信号の前にＡＤ変換された過去のデジタル信号と比較し、当該デジタル信号と過去のデジタル信号との間で所定の波形変化が発生したか否かを判定している。

この構成では、二値化回路３３による二値化信号の生成処理とは関係なく、二値化処理と並行して、「所定の波形変化が発生したか否か」を判断することができる。従って、二値化処理に制約を受けることなく独立して自由度高く波形変化を判断することができる。また、二値化した上で波形変化の判断処理を行う構成等と比較して波形変化の判断処理を迅速に行いやすくなる。

また、本実施形態に係る光学的情報読取装置１では、変化判定手段に相当する制御回路４０は消灯状態のときに、複数の受光素子から出力される信号波形における所定の複数位置の信号レベルと、当該信号波形の前に複数の受光素子から出力された過去の信号波形における所定の複数位置に対応する各位置の信号レベルとを比較し、信号レベル差が閾値を超える変化が所定個数生じたか否かを判定している。また、点灯制御手段に相当する制御回路４０は、所定個数を超える変化が生じたと判定された場合に照明光源２０を点灯状態に切り替えている。

この構成では、消灯状態のときに、複数の受光素子における所定の複数位置の現在及び過去の信号波形を比較し、所定個数を超える位置で信号レベルの変化が生じたか否かを判定することができる。従って、時間の経過に伴い、受光センサ２６の複数の位置で受光レベルの変化が生じているか否かをより客観的に評価することができる。そして、このように、複数位置の客観的な評価に基づいて変化が確認される場合に照明光源２０を点灯状態に切り替えるようにすれば、ノイズ等の影響をより抑え、変化の生じた蓋然性の高いタイミング（即ち、使用者によって把持された蓋然性の高いタイミング）で照明光源２０を駆動することができる。

また、本実施形態に係る光学的情報読取装置１では、変化判定手段に相当する制御回路４０が、消灯状態のときに、複数の受光素子から複数回繰り返して出力される信号波形を、当該信号波形が出力される直前の回に複数の受光素子から出力された信号波形と比較し、当該信号波形と直前の回の信号波形との間で所定の波形変化が発生したか否かを判定している。

受光センサの周囲環境が次第に変化するような場合など、装置が載置された状態であっても信号波形に緩やかな変化が生じる場合には、検出された信号波形が、比較対象となる信号波形が検出された時期から相当回数前であって時間が経ち過ぎていると、信号波形の変化が大きくなりやすく、語検出が生じやすくなる。しかしながら、上記構成によれば、信号波形に緩やかな変化が生じる場合であっても誤検出が生じにくくなる。一方、信号波形に緩やかな変化が生じる場合であっても、装置が載置された状態から把持された状態に変化すると、受光センサに入射する光に急激に変化が生じることになる。上記構成では、このような場合の信号波形の変化については確実に検出することができ、その結果、入射光に急激な変化が生じた適切な時期に照明光源２０を駆動できるようになる。

また、本実施形態に係る光学的情報読取装置１では、点灯制御手段によって照明光源２０が消灯状態に制御されているときに制御回路４０（デコード部）によるデコード処理を中止すると共に少なくとも二値化回路３３（二値化部）の電源をオフ状態としている。一方、信号監視手段によって所定の信号状態が検出された場合に制御回路４０（デコード部）によるデコード処理を開始可能とすると共に二値化回路３３（二値化部）の電源をオン状態としている。

この構成によれば、照明光源２０が消灯状態に制御され、情報コードが読み取られない状況下において、デコード処理を中止し且つ二値化回路３３（二値化部）の電源をオフ状態とすることができる。その結果、より一層の省電力化を図ることができる。一方、受光センサ２６からの出力信号が所定の信号変化状態となり（すなわち、光学的情報読取装置１が使用者等によって動かされた可能性が高く）、光学的情報読取装置１の使用が予想される場合には、制御回路４０（デコード部）によるデコード処理が開始可能となり、且つ二値化回路３３（二値化部）の電源がオン状態に維持されるため、情報コードの読み取りに応じて当該情報コードを迅速にデコードできるようになる。

［他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

第１実施形態の例（図２の例）では、「Ｓ１での照明光源２０の点灯後、一定時間（図２では５秒）以上バーコードが検出されなかった場合」を「所定の消灯条件」として例示しているが、一定時間の例は５秒に限られず、これよりも長くても、短くてもよい。また、他の条件であってもよい。例えば、Ｓ１での点灯後、Ｓ３の判断処理において所定回数を超えてＮｏとなった場合（即ち、バーコードが検出されなかった場合）を「所定の消灯条件」とし、このような場合にＳ８以降の処理を行うようにしてもよい。

上記実施形態では、Ｓ９の波形観察処理において、Ｓ９の対象となる信号波形（今回の信号波形）をその直前回の信号波形と比較したが、このような構成に限られない。例えば、複数の受光素子から複数回繰り返して出力される信号波形の内、点灯制御手段によって照明光源２０が消灯状態に切り替えられた直後の回に出力された信号波形（即ち、Ｓ８が行われた後に最初に出力される受光センサ２６からの信号波形）を図示しないメモリ（記憶手段）記憶するようにしてもよい。そして、Ｓ８以降の消灯状態のときには、複数の受光素子から複数回繰り返して出力される信号波形を、Ｓ９の処理が行われる毎に、そのメモリに記憶される信号波形（前記直後の回に複数の受光素子から出力された信号波形）と比較し、当該信号波形と直後の回の信号波形との間で所定の波形変化が発生したか否かを判定するようにしてもよい。なお、Ｓ９、Ｓ１０で比較対象となる今回の信号波形と前記直後の回の信号波形との比較は、第１実施形態のＳ９、Ｓ１０で行われた比較（今回の信号波形とその直前の回の信号波形との比較）と同様に行うことができ、例えば、２０００程度配列された受光素子における所定間隔おきの３２位置（図３参照）において、前記直後の回と今回とで信号レベル差（電位の差）が閾値Ｖｓ以上となっている位置の数がＰｓ以上となっているか否かを判断するようにすればよい。
このようにすると、照明光源２０が消灯状態に切り替えられた直後の回の信号波形を基準として信号波形の変化をより敏感に検出することができ、信号波形の変化が推測される場合に迅速に点灯状態に復帰させやすくなる。

１…光学的情報読取装置
２０…照明光源
２６…受光センサ
３３…二値化回路（デコード手段、二値化部）
３４…Ａ／Ｄ変換回路（信号監視手段、Ａ／Ｄ変換部）
４０…制御回路（デコード手段、点灯制御手段、センサ制御手段、信号監視手段、変化判定手段、デコード部）

Claims (3)

1. 情報コードに対して照明光を照射する照明光源と、
   複数の受光素子によって前記情報コードからの反射光を受光する受光センサと、
   前記受光センサの複数の受光素子から出力される出力信号に基づいてデコード処理を行うデコード手段と、
   前記照明光源の点灯及び消灯を制御可能に構成され、所定の消灯条件が成立したときに前記照明光源を消灯状態に切り替える点灯制御手段と、
   前記受光センサの駆動を制御するセンサ制御手段と、
   前記消灯状態のときに前記受光センサからの前記出力信号が所定の信号変化状態となったか否かを監視する信号監視手段と、
   を備え、
   前記センサ制御手段は、前記点灯制御手段によって前記照明光源が前記消灯状態に制御されているときに前記受光センサを作動させており、
   前記受光センサは、前記センサ制御手段によって作動制御がなされているときに、前記複数の受光素子からの信号波形を複数回繰り返し出力するように構成されており、
   前記デコード手段は、前記受光センサにおける前記複数の受光素子からの前記信号波形を二値化する二値化部と、前記二値化部によって前記信号波形を二値化して得られる二値化信号に基づいてデコード処理を行うデコード部と、を備え、
   前記信号監視手段は、前記二値化部によって二値化される前の前記信号波形をＡＤ変換するＡＤ変換部と、前記消灯状態のときに前記複数の受光素子から複数回繰り返し出力される前記信号波形が前記ＡＤ変換部によってＡＤ変換される毎に、その変換されたデジタル信号を、当該デジタル信号の前にＡＤ変換された過去のデジタル信号と比較し、当該デジタル信号と前記過去のデジタル信号との間で所定の波形変化が発生したか否かを判定する変化判定手段と、を備え、
   前記二値化部は、前記ＡＤ変換部を介さずに前記複数の受光素子からの前記信号波形を取得して二値化する構成であり、
   前記点灯制御手段は、前記消灯状態のときに前記変化判定手段によって前記所定の波形変化が発生したと判定された場合に前記照明光源を点灯状態に切り替える構成であり、
   前記変化判定手段は、
   前記複数の受光素子から複数回繰り返して出力される前記信号波形の内、前記点灯制御手段によって前記照明光源が前記消灯状態に切り替えられた直後の回に出力された信号波形を記憶する記憶手段を備え、
   前記消灯状態のときに、前記複数の受光素子から複数回繰り返して出力される前記信号波形を、前記記憶手段に記憶される前記直後の回に前記複数の受光素子から出力された信号波形と比較し、当該信号波形と前記直後の回の信号波形との間で前記所定の波形変化が発生したか否かを判定することを特徴とする光学的情報読取装置。
2. 前記変化判定手段は、前記消灯状態のときに、前記複数の受光素子から出力される前記信号波形における所定の複数位置の信号レベルと、当該信号波形の前に前記複数の受光素子から出力された過去の信号波形における前記所定の複数位置に対応する各位置の信号レベルとを比較し、信号レベル差が閾値を超える変化が所定個数生じたか否かを判定し、
   前記点灯制御手段は、前記変化判定手段によって前記所定個数を超える変化が生じたと判定された場合に前記照明光源を前記点灯状態に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の光学的情報読取装置。
3. 前記点灯制御手段によって前記照明光源が前記消灯状態に制御されているときに前記デコード部によるデコード処理を中止すると共に少なくとも前記二値化部の電源をオフ状態とし、前記信号監視手段によって前記所定の信号状態が検出された場合に前記デコード部によるデコード処理を開始可能とすると共に前記二値化部の電源をオン状態とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学的情報読取装置。

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