JPH01199290A - ピッチ整合検出および計数装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は一般に物品計数装置に関し、さらに詳しく述
べれば相互に隣接してきちんと績み重ねられたリド実重
量じ複数個の物体を計数するための感知およびデータ処
理装置に関する。さらに詳しく述べれば、この発明はニ
ス・ピー・ライリッツ（Ｓ、Ｐ、Ｗｉｌｌｉｔｓ）らが
米国特許第Ｒ２２７，８６９号に、ウィリアム・エル・
モーハン（ＷｉｌｌｉａＩＩＩＬ、Ｍｏｈａｎ）らか米
国特許第４．３７３．１５号に、ウィリアム・エル・モ
ーハンらか米国特許第４．５４２．４７０号に、そして
ウィリアム・エル・モーハンらか米国特許第３．１ｌ１
３．５２３号に、以下それぞれライリッツ、モーハン１
、モーハン２およびモーハン３の特許と呼ぶ諸特許に開
示された物品計数装置についての改良に関する。

上記先行技術の装置は多くの場合に積重ね物体の良好な
計数データを作ったが、それらはおのおのか数個の積重
ね物体の縁と組み合わされた基本的に同じ反射率を持つ
隣接した積重ね物体間に極めて微小なコントラスト区域
を形成するように特に設計された。ライリッツは、隣接
した物体間に明るさの勾配が本質的になく、シート間に
増加する明るさの勾配がある場合に明確な信号を発生さ
せるに当たってかかる材料によって遭遇される困難を解
決するために、物体の縁の厚さに「ピッチ整合」された
１対のセンサを使用するという考え方を開示した。ライ
リッツは積重ねを含む素子を横切る明るさの第１導関数
の近似値を提供する１対のピッチ整合センサの出力の微
分加算を説明している。この装置は、加算されたセンサ
出力によって発生される明るさの勾配が正負いずれかの
方向に続いたり一定に保たれるならば、明確なデータを
生じて良好に働く。

しかし、明るさの勾配がシートからシートへ正負に交互
するならば、出力波列データは所望の出力カウント周波
数の低調波に戻り、その結果、出力データは不明確とな
る。この状態は、物体か極めてきらんと積み重ねられか
つ連続した物体の縁が交互に明暗を表わす場合に生じる
。

本を明の主な目的は、先行技術の」二記制限を克服する
新しい改良された積重ね物体）Ｑ出および計数装置を提
１兵することである。

本発明のもう１つのＩＩ的は、積重ね物体の姑かけの明
るさが明と暗の間で交替するときに生しる信号の不明確
さを克服する手段を与える新。い改良された積重ね物体
検出および孔１数装置を提供することである。

本発明のもう１つの目的は、明るさを表わす走査センサ
出力信号か積重ね物体の連続について正負勾配間で交替
するときに生じる５１数信号の不明確さを克服する積重
ね物体検出および１：１数装置を提ＩＪ１．することで
ある。

本発明のさらにもう１つのｌ」的は、先行技術の装置の
センサ信号差出力の１立相極性を＋ｌ−現化して１，１
数デ一タパルス列を強化するとともにセンサ出力データ
における明るさ極性逆転の影響を回避する新しい改良さ
れた積重ね物体検出および１１１数装置を提供すること
である。

本発明の上記および他の１−１的は、１１独または対の
形の積重ね物体の実効像幅が積重ね物体の個々に関して
極めて狭いセンサを使用することにより、本発明の積重
ね物体計数装置の好適な実施例で達成される。その結果
生じる信号データは処理されかつ微分加算されて、セン
サアレイか積重ね部を横切るにつれて明るさの第１導関
数に近似の信号を生じる。この信号はそのとき、順次、
信号分析により位相極性を正規化するように整流されて
、計数の誤りを招く極性逆転のない計数波列を生じる。

本発明の本質およびそのいくつかの特徴ならびに目的は
、付図に関する以下の説明から一段と明白になると思う
。

隣接する積重ね物体間に本質的に明るさの勾配を持たな
いシート状の物体の積重ねの縁を横切るセンサアレイか
ら明確な計数信号を発生させる方法を改良する「ピッチ
整合」モードで１対のセンサを利用するという考えか、
ここに第１図として再現された図面に関して、第７欄、
第２７行で始まるライリッツの特許に詳しく説明されて
いる。第１図はそこに使用されるものと同じ参照文字お
よび敢゛ｆを持つライリッツの特、：′「の第５図の再
現であり、その発明の開示については第１図の詳細な説
明を調査すべきである。そこに図示される通り、センサ
５８および６０は積重ね物体をａからｆまて（などを）
横切るにつれてｅ５８およびｅ６ｏとして示される信号
を発生させる。これら２個のセンサが並列に接続されて
いたり、微分加算されるならば、その合成出力波列は第
１図のＢに示される通りであり、この波列は積重ねを含
む物体を横切る明るさの第１導関数の近似値である。

第１図の、特にＢの区域における明るさのｃｔ徴を、セ
ンサか物体Ｃおよびｄを横切るときに詳しく調べると、
明るさの勾配が暗くなるにつれて、差分ピッチ整合され
たセルλ・Ｉデータの負の湾曲か生じることが分かる。

さらに、明るさの勾配が１Ｆ負いずれかの方向に続いた
り、一定にととまるかぎり、どんなわすかな隙間のコン
トラスト区域でも除き、発生された第１図Ｂのデータは
明確さを保った。

上述の通り、積重ねを含む隣接素子のシートからシート
へ、不連続な明るさ勾配の極性庇化が存在する場合があ
る。すなわち、もし第１図Ａで縁Ｃかｄより明るい（図
示のとおり）か、その代わり図示の通りｅはＣと同じに
明るく、ｆはｄと同しに暗い、などのように明るさの勾
配が正と負の間で交替されるならば、データの加算出力
列は所望の出力計数周波数の低１週波に戻り、計数デー
タの不明確さが生じる。

第２図は特定のシート材料による不明確な低調波の発生
に関する上述の仮定をグラフで表わしている。第２図Ａ
では、積重ね材料の累７ｃｍ１がピッチＰおよび明るさ
βを持つものとして示されるか、明るさの基線は省略さ
れてシート・シート変調だけが示されている。素子のビ
ットＰに対してピッチ整合されたセンサ対の陰影表示が
第２図Ａに示されている。センサ対が直線速度ｖｔで索
１′・を横切るようにされるならば、センサａは第２図
Ｂの出力波形を作り、センサｂは第２図Ｃの波形を作る
。第２図りは、センサ対が明るさの交互逆数の示された
明るさの勾配を横切るにつれてセンサ対によって作られ
た。差分データと、低調波と基本調波信号データの両方
を含む。そのように作られた不明確な計数データと、を
グラフに示す。

第３図に円くされる発明の実施例は、センサアレイか交
！ノーに明暗を表わすシート縁を持つ祠科の積重ねの縁
を横１ノ」るにつれて、交ＪＬする明るさ極性勾配の逆
転があるときに生じる、（ｃ５号データの上述の不明確
さの出現を回避することか本発明の１つの特徴である。

第３図には光源が仮定されているか説明を簡単にするた
めに図示されていない。

幅Ｗのセンサｌ　７０　；ｔおよび＋７０ｂから成るセ
ンサアレイ　ｊ７υはλ・１物レンズ１７４によって複
数個の積重ね物体１７２に投影されるが、センサアレイ
　＋７０の実効果はＷである積重ねの上に投影される。

センサアレイ　１７０の実効果Ｗは積重ね材料１７２の
ピッチｌ）に比べてできるだけ狭く作られている。第３
図に示される通り、センサアレイ　１７０の出力はン：
遠抵抗器１７８を組み合わせて持つ微分加算前置増幅器
１７６の入力である。増幅器１７６の出力は明るさの第
１導関数であるか、明るさ極性の逆転が存在するとき必
ず第４図りに示される通り不明確さを含む。

第３図の実施例の光学系および別の実施例占共に以下に
図示されかつ説明されるものは機能的であるが、諷゛う
までもなく、図示される通りそれらは概略に過ぎない。

１；１数すべき縁の表面からの鏡のような反射を減少さ
せる、本発明の実施例のすべてに役立つ好適な光実施例
が第Ｈ図〜第１３図と共に説明される。

第３図のいろいろな部分に現われる信号波列は第４図に
示されている。第４図では、センサアレイ　１７０は波
形図の最上部の付近に示されている。

センサアレイ　１７０は、明るさβの基線が省略されて
いる第４図のＡに示される積重ね索子１７２を横切る。

極めて理想化された素子の組に関する２個のセンサの出
力が第４図Ｂおよび第４図Ｃに示されている。これらの
ｆｊ号が現われる位置が第３図に示され、それらは４ｂ
および４ｃで表わされている。

増幅器１７８の差分加算されて事前増幅された出力か第
４図りに示されている。

シート縁の明るさが正負の間で交互するときに生じる信
号の不明確さが微分加算されたセンサ出力の！ｌ流によ
り除去されることが本発明の１つの特徴である。微分加
算されたセンサアレイ信号は、第４ｃ図に整流出力とし
て現われる、不明確さのない、出力信号と共に所望の整
流を作る、以下に説明するような機能を有する電子スイ
ッチ８ＢおよびＡＣＣ増幅器８７を通して、全波ゼロオ
フセット整流器５６に結合される。その整流器の出力は
加算増幅：閃９２に結合されて、さらに低減トラッキン
グフィルタ９４で処理され、トラッキングフィルタ９８
による追加の帯域フィルタ動作のために信号増幅器９６
で増幅されて、循環データが全シート計数に変換される
計数装置の中央処理装置８ｏの入力として、ライン１０
４に所要のシート計数循環データを供給する。低減トラ
ッキングフィルタ９４および帯域フィルタ９Ｂはいずれ
も、ＣＰＵ８Ｄからの出力であるフィルタの「クロック
」周波数入力によって定められるそれぞれのフィルタ特
性を備えている。クロックは電圧制御発振器であること
ができ、その出力周波数はリンケージ　１９０によって
ＣＰＵ８０に接続されるピッチダイヤル１８０のセツテ
ィングを追従するようにされ、この場合それは固定走査
速度を考慮する「クロック」用の制御電圧セツティング
を定める。

ｃｐｕｇｏの最終計数を簡単にするため、引き続きフィ
ルタされるような整流器５６の出力波列およびＣＰＵの
入力は既知の選択された極性を有することか望ましい。

これは、インバータ増幅器８２および電子スイッチ８Ｂ
と共に作動するｃｐｕｓｏによって達成される。ＣＰＵ
８０はスイッチ８６のセツティングを逆にし、したがっ
てライン　１０４のＣＰｔ１装置入力が選択された極性
を自°していないとき必ずその出力の極性を逆にする、
リセットパルスを発生させる。

インバータ増幅器８２はそのとき、増幅器１７６からの
入力に比べてスイッチ８６の１つの入力と反対の極性の
信号をｆＪＩ″給する。

積み重ねられた材料の縁の明るさが広い範囲にわたり変
化し、かつ考えられる雑音および他の外部計数データが
除去される範囲内で計数装置および他の回路を作動させ
ることが望ましいので、増幅器１７［ｉに続く装置を通
じてＡＧＯ増幅器８７によって信号Ｉ１１得を保つ回路
素子が含まれている。増幅器１７Ｇの出力における合成
信号は、センサヘッドか積重ね材料を見ているかどうか
を決定しかつカウンタの論理入力を積重ねの空間に供給
するＡＧＣ増幅器８７および計数装置ｃｐｕｇｏに対す
るゲート８４の出力に制御信号として保たれる特定の積
重ね用の装置明るさ基準レベルをセットする［Ｉ的で、
明るさ基準ゲート８４によって絶えず抜き取られている
。

インバータ増幅器８８および仝波ゼロオフセット整流器
５７は、整流器５６の出力におけるどんな欠けている計
数パルスでも供給するのに用いられる。

レベル検出器４０は整流器５６の出力レベルを絶えず監
視する。出力レベルがパルスの不在を示す、前もって選
択されたレベル以下に落ちるとき、その出力か接続され
ている欠はパルスゲート３８はその入力でクロックパル
スによって定められる持続時間および周波数を持つゲー
トパルスを発生させる。

ゲートパルスは電子スイッチ９０を閉じて、加算増幅器
９２によって加算される信号波列にデータを「記入」す
るため、整流器５７からの反転された計数パルスをゲー
トさせる。反射極性の導関数からの周期的な欠けている
計数寄与と共にＡＧＣ増幅器８７の整流された出力を加
算することによって作られた合成信号は、次に上述の通
りフィルタされて処理される。

第５図は１個の極めて狭いセンサを持つ発明の実施例を
示すが、そのセンサの出力は出力信号データにある低調
波を取り除く以後のデータ処理によって非ピッチ整合の
センサ対の出力に変換される。裟５図の装置では、明る
さの導関数は明るさの勾配の第１導関数を作るのに要求
される等髄空間センサ対を合成する１個の極めて狭いセ
ンサをｆｌ用して作られる。

第５図において、幅Ｗの１個の狭いセンサが対物レンズ
１７４によって積重ね物体＋７２に投影され、積重ねに
投影されるセンサ１７０の実効幅はＷでありかつ積重ね
物体１７２の１つの厚さＰよりもはる−かに狭い。第３
図の通り、積重ね物体１７２の照射源は図面を簡単にす
るため図示されていない。

モーハンｌの特許に説明された通り、もしセンサ１７０
の像か既知の速度Ｖで積重ね（イ料を横切るならば、積
重ね素子１７２の各厚さＰに関するセンサからのデータ
は、もし取り除がれていなければ、偽計数データを作る
多くの信号の不明確さを合体する。モーハン１の特許の
第９図および第１０図は、その特許におけるそれぞれの
説明が同じ素子に同じ参照数字を持つ本発明の開示に比
較できるように、不変の参照数字で言及するため、第６
図および第７図としてそれぞれここに再現されている。

第５図では、第６図および第７図に示されかつモーハン
１の特許に説明されたようにセンサ出力データを所望の
ライン対データに直接変換する代わりに、このデータは
帰還抵抗器■７８と組み合わされた前置増幅器１７６で
増幅され、さらにコンデンサ１８０によって結合される
増幅器１ｇ２で増幅されてから、以下に説明される処理
素子と組み合わされた第１高速クロツクタップ付アナロ
グ遅延ライン　１２８を含む明るさ導関数発生器１５８
に供給される。アナログ遅延ライン１２＋１のタップ１
における出力は基本的にリアルタイム・データ列であり
、タップ８８は電圧制御発生器１３０および２相発生器
１３８によってそのようにクロックされて、完全なシー
ト縁計数周波数の゛１′均サイクルのｌ／２５Ｂの信号
遅延を作る。

第７図において、Ｐは第６図の遅延ライン１８４用のデ
ータ転送速度として半サイクル当たり１６サンプル間隔
（Ａｔ）を持つシートシート計数周波数の波長時間間隔
である。比較により、好適実施例の第５図の高速遅延ラ
イン１２８の抜取速度は８倍の速さであり、かくてその
入力データ列にその隣接タップ間に計数サイクル当たり
ｌ／２５Ｂサイクルの遅延間隔を与える。ｒａＪで表わ
される擬似センサとして遅延ライン　１２８の出力タッ
プ１を用い、またｒｂＪで表わされる擬似センサとして
タップ８の出力を用いて、これらの高インピーダンス出
力ラインは増幅器１３２および１３４でそれぞれ緩衝増
幅される。大地に対する受動抵抗性タップの負荷１５２
は外部１５号の導入を防ぎ、遅延ライン出力を安定させ
る。増幅器１３６においてこれらの合成データ列の微分
加算をすると、データサイクルの１７３２だけ時間的に
分離された擬似センサａおよびｂによって明るさの第１
導関数の良好な近似値が得られる。第４図り参照。増幅
器１３［ｉは大地に対する帰還抵抗器１４０および抵抗
器　１４２を持つ。

第５図および第６図のセンサ出力は第７図Ａに示されて
おり、不明確さの存在を示し、かつ極めて狭いセンサが
横切る縁の表面の明るさを実際に輪郭を描くときに作ら
れるより高い調波を表わす。

第７図Ｂは第５図の　１２８または第６図の１８４で示
される遅延ラインのいろいろなタップの出力に現われる
波形および遅延を示すが、もちろん第５図の実施例では
、実際の遅延はクロック速度が晶いので少なくなる。第
６図の先行技術の例に図示されかつ説明された通り、適
当な数の遅延ラインのタップの出力を加算すると、シー
トシート間で明るさの極性の逆転がない第７図Ｃの明確
な出力信号がｊｉＩられる。しかし、これらの逆転が存
在する場合は、モーハン１の先行技術の装置は明確なデ
ータを出力しない。先行技術のこの制限はコンデンサ１
４Ｇによって増幅器１３［ｉに結合される整流器１４４
において増幅器の出力を全波整流することによって第５
図の発明の実施例で克服されていることか本発明の１つ
の特徴である。増幅器１３Ｂの出力は第４図りに示され
、整流器１４４の出力は第４図Ｅに示されている。見ら
れる通り、第４図Ｅの波形は第４図りの不明確さを全く
含まず、正確な：１数を促進する誇張を要求する形をし
ている。

信号増幅器１４８によって整流器１４４の出力を増幅し
、かつその後モーハン１の特許の第１３図の回路と同じ
回路によって支持された第２タップ付アナログ遅延ライ
ン　１８４を含む回路で処理すると、シート材料の縁の
高速正確な計数に必要な誇張が得られることが本発明の
もう１つの特徴である。

ｔｔＸ号増号器幅器１４Ｂく回路の完全な説明について
は、モーハン１の特許の第１３図の説明を参照されたい
。しかし、電圧制御発振器１３０は遅延ライン１８４に
入る正常の入力の約８倍の速さで作動するので、８逓降
カウンタ　１５０がＶＣＯＩ　３０と２相発生器１９０
との間に挿入されて、モーハン１の特許に説明されたの
と同じ結果を遅延ライン１８４の出力に作る。

第５図の上記説明において、第１遅延ライン１２８川の
ＶＣＯｌ　３０および２相発生器１３８からのクロック
速度は、計数抜取速度より速い任意の都合のよい多重抜
取速度を定めると同時に、擬似センサｒａＪおよびｒｂ
Ｊのタップ分離を定めることができる。クロック速度が
速くなる程、タップｒａＪとｒｂＪの分離は明るさ導関
数を作るために選ばれるデータ遅延のサイクルの同じ部
分で大きくなる。このより速いクロック速度と共に、増
幅器１３Ｇでの共通モード拒絶によって第２遅延ライン
のエイリエイジング（別名化）を回避することが、タロ
ツク雑音フィルタ動作の利点である。

第２図および第４図の理想化された波形は、積重ねの交
互シートかそれぞれの隣接シートよりも明るいか暗いと
いう特定の状況を表わす。かかる場合には、第４図りの
明るさ導関数（ａ−ｂ）は等しい振幅の交互極性を持つ
。かって、センサが積重ねを上ドに走査すると、導関数
の大きさは変わらないが極性は変わる。かくて走査の方
向はいずれてもデータの質は同じあり、このようムこと
は必ずしもまたは通常であっても事実ではない。

第８Ａ図は、各素子が徐々に明るさを増しそれに続いて
次の素子の初めに明るさが低下し、そしてさらに徐々に
明るさを増しそれに続いて次の素子の初めに明るさが低
下し、またさらに徐々に明るさを増すなどの、積重ねの
明るさの特徴を示す。

第８図Ｂおよび第８図Ｃは順次走査センサａおよびｂが
かかる積重ねを横切るにつれてそれらのセンサの出力を
示し、また明るさの導関数（ａ−ｂ）を示す第８Ｄ図で
は、もしわれわれが第８図りを「上り走査」方向を表わ
すものと考えるならば上り走査方向の際に負極性の表示
された極性優先が存〆Ｉ三する。かくて、第４図および
第８図に示されるような明るさの特性を持つシート）４
料の積重ねでは、積重ねのシート計数を表わす最も役に
立つデータを最も良く発生させる走査の方向を知りかつ
利用する必要かある。第９図の発明の実施例は、素子が
第４図および第８図に示される特性の組合せを有する積
重ねシート材料の計数に固有の問題を解決するのに好適
である。

第９図はコンピュータ制御計数装置に適応された発明の
実施例の装置図である。可動走査センサヘッドはレンズ
　１７４、ビーム分割器１５４、照明源１５６およびセ
ンサ１７０から成る同軸光学系を何し、センサ　１７０
の＋ｖ、　−ｖ軸の線に沿う幅は計数すべき材料１７２
の積重ねの素子の幅Ｐに比べて効果的に極めて狭い、照
明源１５６は具合よく発光ダイオードであることができ
る。別法として、光源はサイズを制限されかつセンサは
同等の光パラメータを得るために相対的により大きくさ
れることかある。

＋ｖｓ−ｖ軸の線に沿う１つ以上の方向に走査ヘッドの
直線速度走査を生じさせる、図示されていない光学部品
保持フレームを含む機構も具備される。

この形の光学配列は周知であり、その変形はバーコード
リーグの技術にしばしば見受けられるが、たたしこの場
合、１つ以上の方向に一定速度の走査を可能にする機構
が含まれる。

走査ヘッドの走査運動が進行するにつれて、センサ　１
７０の出力は積重ねシート　１７２の明るさの特性を表
出し、前置増幅器１７６のラインビーダンス緩衝増幅さ
れた走査データを信号８Ａ（第８図Ａ）として、明るさ
基準ゲート８４および明るさ導関数発生器１５８に供給
する。明るさ基準ゲート８４は、この場合−Ｖから＋Ｖ
までとして定義される「上り」走査方向で積重ね材料に
出会う直前の明るさの低レベルに比べて積重ね材料１７
２の平均明るさを表わす明るさしきい値ゲート信号βを
中央処理装置（ＣＰＵ）１６０に供給する。明るさしき
い値ゲート８４はＡＧＣ増幅器８７の入力と同じ出力を
も供給する。第５図に関して図示されかつ説明された通
り具合よく含まれる明るさ導関数発生器１５８（第８図
Ｄ）の１２号出力は、バイポーラ入力としてインバータ
増幅器８２および電子スイッチ８６に供給される。同様
に、インバータ増幅器８２から出る反転極性のデータ列
もスイッチ８６に供給される。

データ列（第８図Ｄ）のＡＧＣ増幅器８７への最初の分
極は、走査方向およびシート縁切るさ勾配によって変更
されるコンピュータ論理によって決定され、このデータ
列を正規化するとともに、ＡＧＣ増幅器８７のデータ出
力として第８図りの波列に関する好適な「正」の極性を
供給する。これを達成する方法は、第８図および第９図
に関して見ることかできる。積重ねシートのシート間の
明るさ特性か第８図Ａに示される通りであるならば、第
３図りの導関数１ｇ号は負の導関数の平均優先を示すこ
とか分かる。かくて、ＡＧＣ増幅器８７の出力として好
適な正の極性を青るために、スイッチ８６にχ・１する
極性制御ライン　＋０８はそのスイッチにインバータ増
幅器８２の出力をＡＧＣ増幅器８７の入力として選択す
るように合図し、かくてその出力極性は平均の正に反転
される。極性制御ライン　１０Ｇの８性Ｒｉ制御信号β
は、ライン　１（１４のフィルタ９８からの入力計数デ
ータの分析に基づいてＣＰＬｌ１８１）によって選択さ
れる。

ＡＧＣ増幅器８７の後のデータ処理の残りは第３図に関
して説明された通りであり、レベル検出器４゜および欠
如パルス・ゲート３８はスイッチ９０にインバータ増幅
器８８からの必要な充填データをは給するように合図す
る。帯域トラッキングフィルタ９８からの出力は中央処
理装置１６０に供給され、ここでそれは積重ね計数に変
換される。いずれも先行技術のモーハン１およびモーハ
ン２の特許に説明されている電圧制御発振器および走査
駆動装置のサーボ制御はこには図示されたり説明されな
いか、これらは先行技術に説明された形式と同じ形式で
所望通り０含される。

第１０図はセンサ　１７０の出力のディジクル信号処理
に適応される装置の実施例を示す。前置増幅器１７Ｇに
よるアナログ信号調整後、増幅器出力における電圧信号
は低域トラッキングフィルタ９４に加えられる。フィル
タ９４は、以後の抜取操作に先立って、センサ信号の不
用な高周波エイリエイジング成分を減衰させる働きをす
る。発明の他の実施例のように、フィルタ９４は以下に
説明する通り計数すべき材料の積重ねシートの予期され
るピッチにそのフィルタ特性を調節する抜取周波数入力
を持つ。フィルタの帯域幅は、抜取速度が材ｖ４ピッチ
の広い範囲でセンサデータを適切に抜き取るように調節
されるので、比較的一定な抜取速度／フィルタ遮断周波
数比を保つように調節可能に作られる。フィルタの遮断
周波数、したがって装置の抜取速度は、反復センサデー
タ速度よりもはるかに高い周波数成分から成るセンサ湾
曲点の区別をｔ＋Ｊ　Ｉｌｌにするに足る速度でなけれ
ばならない。

フィルタされたセンサ出力はさらに自動利得制御段８７
によってアナログ／ディジタル変換器の入力範囲を最も
有効に利用するレベルまで増幅される。ＡＧＣ８７の出
力における増幅正規化されたアナログ信号は次に極めて
短時間のアパーチャで抜き取られ、抜取および保持装置
９８によって次の抜取時間まで保持される。次にアナロ
グ信号は量子化されて、アナログ／ディジタル変換器ｌ
ｏｏによってデイ・ジタルの形にコード化され、ディジ
タル信号処理コンピュータ　１０２によって使用される
。

前の装置実施例で説明されたアナログ信号関数のすべて
の不連続時間実現を果たすディジタル信号処理コンピュ
ータ　１０２か使用されている。簡単かつ直接的な実現
がタップ付遅延装置を前もって利用するこれらのアナロ
グ関数について得られるのは、これらの装置か一定のイ
ンパルス応答ディジタルフィルタのハードウェア実行用
に作られてるからである。第１θ図の実施例では、遅延
ラインのタップはコンピュータ記憶装置に置き替えられ
、タップ重み加算操作は乗船等に置き替えられ、そして
第８図および第９図のクロック周波数変化によって得ら
れる適応／トラッキング・フィルタ特性は、この実施例
では抜取周波数を変えることによって得られる。かくて
、タップ付遅延装置によって作られる導関数センサ信号
は、抜取周波数の正しい選択、適当に隔置された抜取点
の引算、および正しい振幅計数によって抜取後に直接実
行される。さらに望ましい微分器特性は、標準のディジ
タルフィルタ設計法によって得られる。同様に、電気的
にシミュレートされた「ピッチ整合」センサライン対は
、記憶された抜取順序の重みの和から作られる。適当に
選択された重み順序の使用により、所望の帯域通過特性
が得られる。計数信号、ライン対位相比較、および計数
記憶を評価するアルゴリズムのような計数装置を実行す
るのに必要な信号関数の残り部分もコンピュータ内部で
容易に実行される。

モーハン１および２ならびにライリッツの特許およびモ
ーハン３の特許に開示されたいろいろな走査ならびにデ
ータ処理法は、すべて積重ね物体を計数する場合に出会
ういろいろな問題を取り扱うか、製造変化の方法として
かつ積重ね物体を含む新しい形の材料として、特定の解
決を必要とする追加の問題か必ず市場に現われる。銀行
およびいろいろなサービス会社に使用される高額カード
のようなりレジットカードは、極めて高粘度の計数を必
要とするような絶えず変化する材料の例である。

現在、高額クレジットカードの大多数は、極めて薄い透
明プラスチックカバーシートを固体プラスチックのはる
かに厚い中央コアストックの各側に薄層化させ″ること
によって製造される。中央コアストックは−様な色の均
質材料、通常本質的にプラスチックであることかでき、
または−段と名高い形のカードでは、中央コアストック
は通常金や銀の縞をつけられた材料の混合物であり、仕
上製品に特殊の外見を呈している。これらのカードの合
成縁は、明確なデータを作るべき場合、先非接解計数器
にとって困難な走査の問題がある。

ライリッツおよびモーハン１．２．３の特許に開示され
たようなピッチ整合計数装置によって利用された空間フ
ィルタ法は、この計数の問題を解決するのに長くかかる
が、現今のクレジットカートおよびシート計数市場に見
られる積重ね材料のいろいろな反射率特性のすべてに対
する解決である１つの走査または作像法は存在しない。

モーハン３の特許の第４図に示された同軸照明および感
知装置は特定な形の積重ね材料に利用されたが、この場
合計数される材料の縁は基本的に明確な計数データを発
生させる「高速」　（低い計数）の光学同軸系を必要と
する鏡に近い反射縁表面であった。

ライリッツの特許の第１５図、第１６図、第１７図およ
び第１９図に示された同軸照明および走査装置は、異な
る特定な形の積重ね材料に適応された。そこでは、積重
ねを含む材料の個別片のコアな溝彫りした紙であり、縁
は溝彫りした中央部分の両側に接右された紙の薄いシー
トであった。この場合の照明および感知光学系は極めて
「低速」　（高い計数）の同軸光学系で、センサに対す
る反射データの大部分を発生させる大きな溝彫り区域の
ランバート反射特性を利用して積重ねの法線に対して大
きなオフセット角にセットされる。

多数、多種類のクレジットカードか今日の市場にいま（
Ｔ在するが、これらの大多数はいろいろな材料の薄層を
共に市ねた多層で個別に構成されている。これらの成層
カードでは、カード縁の光特性は通常、鏡面反射性およ
びラシバート反射性のいずれでもある表面の組合せであ
る。

モーハン３の同軸照明および感知装置が多層クレジット
カードの上に純然たる鏡面照射の縁センサ装置によって
作られる光データの不明確さの若千を解決するようにさ
れる、ことが本発明の１つの特徴である。

第１１図は、箱２２の中にある多層カード２０の部分積
重ね、およびカード縁に垂直でかつカード外面に平行な
仮想垂直面Ｐを示す。カード縁の長軸は点Ｐを通る（Ｖ
ＳＷ）として示されている。この軸に直角で、同じく点
を通り、かつ（ｖＳν）と同じ水平面内にある輔（Ｘ、
　ｙ）は走査の方向に沿っている。

Ｐ、に対して共平面でかつＰｌの垂直軸Ｐ、Ｚ、に対し
て角ファイ　（φ）たけずれているのが同軸照明および
センサ輔０．Ａ、である。光軸０．Ａ、は角ファイ　（
φ）だけ面Ｐ１の垂直線から一下方に回転されているの
が図示される。面Ｐ１から（ｙ、、　ｘ）軸に向う軸０
．Ａ、の回転が少しでもあれば、それは角シータ　（θ
）によって定められる。レンズ２４、ビーム分割器２Ｇ
、照明源２８およびセンサ３０は市販のバーコード形同
軸ライト・ペンに使用される構造と同じ１１■造である
。面Ｐ３はレンズ２４の焦点面であり、センサ３０を含
む。

同軸光学系の最大許容角はレンズ２４（入力）アバ−チ
ャ（ａ、　ｂ）によって定められる。この光学系の受入
れの半立角体は、数値アパーチャＮ、Ａ、−Ｎｓｉｎα
を定める角アルファ　（α）によって定められるが、た
だしＮは物体空間の屈折率であり、アルファ　（α）は
装置に入る最も有用な光線の入射角である。数値アパー
チャＮ、、Ａ、はとりわけ、光学系の集光能力を表わす
。光学の速度（計数）はＮ、Ａ。

とｌ／計数−２Ｎ、Ａ、ノ関係にある。

上述の通り、成層カード２０は＝１一致すべき積重ね材
料のカードの縁を含むとき、ランバート特性および鎖線
反射特性の両特性を持つ。かかる縁特性に出会う縁走査
センサからのデータはしはしば不明確であるので、計数
に必要な縦小の不明確な信号を作るこの縁を照射して感
知する最良の装置を決定することが必要である。

同軸系が真に鏡のような、例えば鏡面に直角に立てられ
たとき、その自身に直接反射することができるのは、反
射角が入射角に等しいからである。

検出できる最も端の光線は、光学系の「速度」すなわち
（「数）または数値アパーチャ（Ｎ、Ａ、）によって定
められる受入れ角アルファ　（α）を決定する。

鏡のような反射器およびランバート反射器の混合体を含
む特定の表面に直角に立てられた光学軸を持つ同軸光学
系がある擬似光データを作ることを知って、光学系の光
軸をその表面の法線に関しである複合角ファイ　（φ）
およびシータ　（θ）まで傾斜させるのか白゛利であり
、かつそのような傾斜は鏡のような反射による擬似デー
タを減少させることが発見できた。

本発明の特徴の１つは、もし傾斜角フフイ　（φ）が受
入れ角アルファ　（α）の１／２以上に等しく作られる
ならば、カードの表面からの鏡のような反射は５０　ｑ
ｔｉだけ減少されるが、ランバート照明はほとんど一定
に保たれることである。傾斜角ファイ（φ）が鏡のよう
な反射の５０％を除去するよに定められると、その傾斜
角で本装置はいわゆる「動作数値アパーチャＪ　（Ｗ、
Ｎ、＾、）まで制限される。もし傾斜角ファイ　（φ）
が余り大き過ぎると、縁からのランバート応答はランバ
ート表面からの明るさの余弦関数により過度の損失を受
ける。ファイ（φ）が受入れ立体角、レンズ２４の２α
の３／４より大きいときは、ランバート応答は実行困難
なレベルまで低下する。

第１２図において、鏡のような目標を含む物体面（Ｐ）
は角ファイ　（φ）だけＯ１＾、に閃して傾斜されて示
されている。傾斜面はページに直角であり、その傾斜軸
は（、／、ｙ’　）である。説明された通り、傾斜角フ
ァイ　（φ）はレンズ受入れ角アルファ　（α）の１／
２に等しい。この幾何により、同軸照明源から出た光線
の半分は、その反射光線（ｒ２）に対する面ｙ′ｕ′へ
の入射光線（１２）の角度、およびその反射光線（「３
）に対する入射光線（ｉ３）の角度、ならびにこれら２
つの極端間に含まれるすべての光線の角度によって示さ
れる通り、光学系の同軸センサに鏡のように反射して戻
らない。

これらの関係の精査により、（１）ある鏡のような反射
を含む計数する同軸光学系では、光軸は光学系の受入れ
角　（α）の１７２に等しいかそれより大きい角度だけ
表面の法線に関して傾斜されるべきであることが発見さ
れた。この場合アルファ（α）はＮ、Ａ、＝　Ｎ、５ｉ
ｎ（α）によって定められる角度である。第１２図では
、アルファ　（α）はその正弦かＯＢ／ＰＢである角度
である。

第１１図において、ファイ　（φ）の傾斜角か第１２図
に関して説明された通り定められたものとすれば、観測
点（Ｐ）に関する光軸アスペクト用シータ（θ）は面（
Ｐ＋　）（すなわちθ″または１８０”　）にあったり
、軸ｚ−Ｐのまわりをもう１つの観測方向角シータ　（
θ）まで回転される。光学系による積重ねの走査方向か
（ｘ、　ｙ）軸に沿いかつ走査がこの軸に沿ういずれの
方向にても可能であるならば、走査光特徴は走査の方向
および点（Ｐ）の観７１［ＩＪ方向によって大きく変わ
る。まず傾斜角　（φ）が選択されて次に（ｘ′　、ｙ
′）軸に沿っていずれかの方向に９０′回転され、すな
わちθかｙ′、ｙ′軸に関して±９０°であるならば、
これはデータ列特性を走査方向の関数として根本的に変
えると思われる。かかる傾斜および回転角により、後方
走査データ列特徴に比較される前方走査データ列特徴は
、全面的に異なる循環データ特性を有すると思われる。

積重ねの（ｘ、　ｙ）軸に沿っていずれかの方向に走査
しなから、正当な同一データ列特徴を保つために、光軸
（０，Ａ、）の硯方向角　（θ）を（ｖ）または（ｗ）
軸に沿う面（ｈ　）の２〜３度以内に保つことが最良で
ある。もし走査の方向が（ｙ）から（Ｘ）へであったな
らば光軸をＸ′軸に向けて傾斜すると、ｙからＸに進む
のか見られるようにカードの前縁の走査データ誇張を生
じ、ｙ′方向に依然傾斜された角　（φ）でＸからｙま
で後方に走査しなから、前縁の後方図は反対方向よりも
すっと誇張されない。傾斜角ファイ　（φ）がＸ′軸に
沿って傾斜された場合、逆も成立する。最大の明確なデ
ータについては、傾斜角ファイ　（φ）はＶまたはＷの
いずれかの軸に向って２１面内にあるべきであり、すな
わち観測方向角θ−〇０または１８０°である。

第１３図はそれぞれの光軸が垂直軸３６．３６′から角
ファイ　（φ）だけ移動される好適な方法で作られたバ
ーコードリーダに使用される市販のライトベンの１対の
同軸光学系を示す。この角はセンサ３４については正、
センサ３２にいては負である。これらのＯ，Ａ、、４４
および４６はそれぞれＶ、Ｗ、軸に直角な平行面内にあ
る。２つの異なる角極性、および２つの別な感知ヘット
の目的は、高額カードの計数誤差を最小にする複式感知
装置を保証することである。Ａ、Ｂ、Ａクレジットカー
ド仕様によってクレジットカード業界用に定められた規
格に従う高額カードの計数について、同軸バーコードリ
ーダは特定の操作パラメータが使用されるならばこれら
のカードを計数するように適応し得る。

ライトペン３２および３４の光学系は基本的には決定さ
れ得る数値アパーチャを持つ同軸系であるので、それら
はｖ、ｗ軸に沿う法線から上述のように求められた規定
の角ファイ　（φ）だけずれるはずである。積重ねを含
む個々のカードの幅に比べて「スポットサイズ」の有効
感知区域は相対的に小さいので、センサの相対有効幅は
第４図の説明と関連してモーハン２による先行技術で教
えられた方法により、またはライリッツにより開示され
た通りかつ感知区域を宵効に増加させるためにぼけたこ
のバーコードリーダの光学系を使用しなから、カートの
幅の好適な割合にセンサの幅を整合することにより空間
フィルタと同等の光学装置によって、カートのサイズに
ピッチ整合される。これは製造された全光学装置を目標
区域により近く置くか、その鋭い焦点距離からさらに離
して置くかによって達成される。

第１３図の同軸２センサ装置を支持するフレーム装置お
よび同軸センサ装置を積重ねに対して好適な角ファイ　
（θ）に置く装置は、説明を簡＋４１−にするため第１
１図〜１３図に示されていない。センサ３２の電気接続
は４８で示され、センサ３４のそれは５０て示されてい
る。また、センサ装置を走査のために前後に一定の速度
で駆動する装置も簡単のためかつその部分か本発明の一
部を達成しないので省略されている。

隣接したシートの極性が逆転するときに先行技術の積重
ねシート計数装置に生じるようなセンサ・データからの
不明確さを除去する装置の上記説明において、正確な計
数に必要な導関数センサ信号をｉするとともに不明確の
影響を除去する特定の装置か説明された。しかし、言う
までもなく、アナログまたはディジタル装置によって所
望の導関数を得る他の装置が存在する。さらに、センサ
光学系の検討において、特定の装置が説明された。

しかし、ライリッツおよびモーハン１．２．３の特許に
実施されかつ説明されたような有効なセンサ幅を得る要
求に合致するどんな光学系でも満足される。

本発明はその好適な実施例について特に詳しく説明され
た。しかし、言うまでもなく、上記に説明されかつ特許
請求の範囲に定められた本発明の主旨ならびに範囲内で
変形および変形が作られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は先行技術の１対のセンサの出力特性を示す波形
図、第２図は積重ね素子間で明るさの逆転か生じる場合
の低調波および基本調波信号の存在を示す理想化された
波形図、第３図はその出力データにおける計数周波数の
低調波の発生を克服するデータ処理回路を持つ非ピッチ
整合のセンサ対をａする発明の実施例を示す一部斜視の
概略図、第４図は第３図のセンサ対からの出力波形およ
び第３図の回路のいろいろな点に現われる対応する波形
を示す波形図、第５図は出力信号データにある低調波を
除去する以後のデータ処理回路を持つ非ピッチ整合のセ
ンサ対の出力に変換される出力を持つ１個の極めて狭い
センサを有する発明の実施例を示す一部斜視の概略図、
第６図はその出力信号がｌ／２ｐに等しくなるように１
個の狭いセンサの幅を調節する電気装置を用いる先行技
術の計数器の概略図、第７図（Ａ−Ｃ）は先行技術の時
間順序によるセンサ出力データおよびこのデータの組合
せの結果を示す波形図、第８図は積重ねの各素子か明る
さを徐々に増す場合の明るさの特徴を示す波形図、第９
図はコンピュータ制御式計数装置に適応される本発明の
装置の一般化された実施例の一部斜視の概略図、第１Ｏ
図は走査センサ出力のディジタル信号処理に適応された
本発明の実施例の系統ブロック図、第１１図は関連する
光学センサ系を表わす図と共に計数すべき材料の多数の
シートを示す概略斜視図、第１２図はシート材料の面か
ら第１１図の光学系を回転させる効果を示す概略斜視図
、第１３図は本発明に使用された双光学センサ系の好適
な実施例の図である。 主な符号の説明 １７０　　　　　センサアレイ １７２　　　　　積重ね物体 １７４　　　　　対物レンズ １７１３　　　　　差分加算増幅２＝ ８６　　　　　スイッチ ８７　　　　ＡＧＣ増幅器 ８２．８８　　　反転増幅器 ５６．５７　　　電流器 ９４．９８　　　低域フィルタ ９Ｇ　　　　　信号発生器 ８０　　　　　計数装置ｃＰＵ ８４　　　　　明るさ基準ゲート回路 特許出願代理人

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. （１）それぞれの縁の少なくとも１つが事実上共面の、
   相互に隣接して積み重ねられた複数個の同様な物体の量
   を計数する装置として用いられ、前記積み重ねられた物
   体の個々に関して極めて狭い有効幅を持つセンサ装置を
   含むセンサアレイと、前記共面の縁の面に事実上平行な
   面にある前記積み重ねられた物体の前記共面の縁を横切
   る前記センサアレイの事実上一定の走査速度運動を生じ
   させる装置にして、これによって前記量を表わす情報を
   含む物体の縁の表面の明るさ情報を含む出力信号を前記
   センサアレイから発生させる装置と、前記センサアレイ
   の出力信号と入力において接続されて、前記積重ね物体
   の縁を事実上横切る２個のセンサ装置の微分和に等しい
   合成センサアレイ出力信号を発生させる合成信号発生装
   置と、前記同様な積重ね物体の前記縁の数を計数する前
   記合成出力信号に応動する信号処理・計数装置とを含む
   装置であって、 入力において前記合成信号発生装置と、且つ出力におい
   て前記信号処理および計数装置との間に接続されて整流
   された合成計数信号を作る第１整流装置を含むことを特
   徴とする装置。
2. （２）前記整流された合成計数信号に応動して、前記計
   数信号が前もって選択された極性を持たないとき必ずリ
   セットパルスを発生させるリセットパルス発生装置と、 前記合成センサアレイ出力信号に接続されて極性反転合
   成出力信号を発生させる第１反転増幅装置と、 入力において前記合成出力信号および前記反転合成出力
   信号の両方に接続されかつ前記リセットパルスに応動し
   て、その出力に前記合成出力信号または前記反転合成出
   力信号のいずれかを供給する第１選択式スイッチング装
   置と、 をさらに含むことを特徴とする請求項１記載による複数
   個の同様な積重ね物体の量を計数する装置。
3. （３）入力において前記センサアレイ合成出力信号に接
   続されて、積重ね材料が存在するかどうかを決定する明
   るさのレベルを絶えず抜取るとともに、出力で装置の明
   るさの基準レベルを保つ明るさ基準ゲート装置、 をさらに含むことを特徴とする請求項２記載による複数
   個の同様な積重ね物体の量を計数する装置。
4. （４）入力において前記第１選択式スイッチング装置お
   よび前記明るさ基準レベル信号に接続されかつ前記信号
   に応動して、積重ねに見かけの隙間がある場合に出力に
   おいて信号利得レベルを保つとともに可変変調レベルを
   保つ自動利得制御増幅装置、 をさらに含むことを特徴とする請求項３記載による複数
   個の同様な積重ね物体の量を計数する装置。
5. （５）前記走査速度で前記積重ね物体のピッチに比例す
   る周波数を持つパルスを発生させるクロックパルス発生
   装置と、 入力において前記第１整流装置の出力および前記クロッ
   クパルス発生装置に接続されかつこれらに応動して、前
   記クロックパルス周波数に基づいてフィルタ特性を設定
   する低域トラッキングフィルタ装置と、 入力において前記低域トラッキングフィルタ装置の出力
   に接続されて、出力を増幅する信号増幅装置と、 入力において前記信号増幅装置および前記クロックパル
   ス発生装置に接続されかつ前記クロックパルス発生装置
   に応動して、前記クロックパルス周波数に基づいて帯域
   フィルタ特性を調節する帯域トラッキングフィルタ装置
   にして、これによって前記信号増幅装置の出力の選択さ
   れた部分が、入力において物体計数の循環データを供給
   する前記信号処理および計数装置に通される帯域トラッ
   キングフィルタ装置と、 をさらに含むことを特徴とする請求項４記載による複数
   個の同様な積重ね物体の量を計数する装置。
6. （６）入力において前記クロックパルス発生装置の出力
   および前記第１整流装置の出力に接続されて、各クロッ
   クパルスの間隔中にその出力信号レベルを検出するとと
   もに前記信号レベルが前もって選択されたレベルより低
   いときには必ずゲートパルスを発生させる信号レベル検
   出・パルスゲート装置と、 入力において前記自動利得制御増幅器の出力に接続され
   かつ出力において第２整流装置に接続され、これによっ
   て反転整流された合成計数信号を供給する第２反転増幅
   装置と、 入力において前記整流された合成計数信号および前記反
   転整流された合成計数信号の両方に接続され、出力にお
   いて整流された合成計数信号を常時供給し、かつ前記ゲ
   ートパルスに応動して１個以上の反転整流されたパルス
   をその出力にゲートして欠けている計数パルスを埋める
   第２選択式スイッチング装置と、 をさらに含むことを特徴とする請求項５記載による複数
   個の同様な積重ね物体の量を計数する装置。
7. （７）前記センサ装置と前記複数個の積重ね物体の共面
   の縁との間に置かれて前記縁の上に前記センサ装置の像
   を作る作像装置にして、前記センサアレイの面および前
   記積重ね物体の縁を定める面のいずれにも交差する光軸
   を持つ作像装置と、前記センサ装置と前記作像装置との
   間に置かれかつ前記光軸を中心とするビーム分割装置と
   、前記ビーム分割装置を通って集束され、それによって
   前記センサ装置の像を生じる前記積重ね物体の共面の縁
   の区域を照射する照明源装置と、前記センサ装置、前記
   照明源、前記作像装置および前記ビーム分割装置を支持
   し、且つこれらと接続して前記同様な各積重ね物体の厚
   さ軸を事実上横切る方向に前記センサ装置と前記積重ね
   物体の縁との間で相対運動を可能にすることによって前
   記量を表わすセンサ出力信号を発生させるフレーム装置
   と、 をさらに含むことを特徴とする請求項６記載による複数
   個の同様な積重ね物体の量を計数する装置。
8. （８）それぞれの縁の少なくとも１つが事実上共面の、
   相互に隣接して積み重ねられた複数個の同様な物体の量
   を計数する装置として使用され、前記積み重ねられた物
   体の個々に関して極めて狭い有効幅を持つセンサ装置を
   含むセンサアレイと、前記縁の面に事実上平行な面にあ
   る前記積重ね物体の前記縁を横切る前記センサアレイの
   事実上一定の走査速度運動を生じさせる装置にして、こ
   れによって前記量を表わす情報を含む物体の縁の表面の
   明るさ情報を含む出力信号を前記センサアレイから発生
   させる装置と、前記センサアレイの出力信号に入力にお
   いて接続され、前記積重ね物体の縁を事実上横切る２個
   のセンサ装置の微分和に等しい合成センサアレイ出力信
   号を発生させる明るさ導関数発生装置と、前記同様な積
   重ね物体の前記縁の数を計数する前記合成出力信号に応
   動する信号処理および計数装置とを含む装置であって、
   選択可変出力電圧を持つ基準電圧源装置と、入力におい
   て前記基準電圧源装置に接続されかつその電圧に応動し
   て、センサ出力計数データ周波数の選択された倍数であ
   る周波数を持つクロックパルスを出力において発生させ
   る調節可能なクロック装置にして、出力において前記明
   るさ導関数発生装置の入力に接続されるクロック装置と
   、入力において前記明るさ導関数発生装置とその出力に
   おける前記信号処理および計数装置との間に接続されて
   、整流された合成計数信号を作る第１整流装置と、 を含むことを特徴とする装置。
9. （９）前記明るさ導関数発生装置は、 入力において前記センサアレイの出力および前記調節可
   能なクロック装置に結合されて、前記クロックパルスに
   よりかつ前記センサアレイ出力信号に比例して相互に順
   次時間遅延される１個以上の合成出力信号を発生するよ
   うにされた第１タップ付アナログ遅延ライン装置と、 前記合成出力信号を加算して前記合成出力信号を供給す
   る装置と、 をさらに含むことを特徴とする請求項８記載による複数
   個の同様な積重ね物体の量を計数する装置。
10. （１０）前記調節可能なクロック装置の出力周波数は前
    記センサ出力のデータ計数周波数の事実上２５６倍であ
    る、ことを特徴とする請求項９記載による複数個の同様
    な積重ね物体の量を計数する装置。
11. （１１）前記信号処理および計数装置は、 前記調節可能なクロック装置の出力に接続されかつその
    入力周波数を前記センサ出力計数データの選択された倍
    数の逆数によって割るようにされ、それによって出力周
    波数を発生させるクロックパルス除算カウンタ装置と、 入力において前記第１整流装置の出力および前記クロッ
    クパルス除算カウンタ装置に結合され、かつ前記出力周
    波数および前記整流合成計数信号により相互に事実上時
    間遅延される１個以上の合成出力信号を作るようにされ
    る第２タップ付きアナログ遅延ライン装置と、 前記合成出力信号を差分加算して計数出力信号を得る加
    算装置と、 前記加算装置に接続されかつ前記計数出力信号に応動し
    て、前記積重ね物体の量を計数する計数装置と、 を含むことを特徴とする請求項９記載による複数個の同
    様な積重ね物体の量を計数する装置。
12. （１２）前記センサ装置と前記複数個の積重ね物体の縁
    との間に置かれて前記縁の上に前記センサ装置の像を作
    る作像装置にして、前記センサアレイの面および前記積
    重ね物体の縁を定める面のいずれにも交差する光軸を持
    つ作像装置と、 前記センサ装置と前記作像装置との間に置かれ、かつ前
    記光軸を中心とするビーム分割装置と、前記ビーム分割
    装置を通って集束されそれによって前記センサ装置の像
    が作られる前記積重ね物体の共面の縁の区域を照射する
    照明源装置と、前記センサ装置、前記照明源、前記作像
    装置および前記ビーム分割装置を支持しかつこれらに接
    続されて、前記同様な各積重ね物体の厚さ軸を事実上横
    切る方向に前部センサ装置と前記積重ね物体の縁との間
    で相対運動を可能にすることによって前記量を表わすセ
    ンサ出力信号を発生させるフレーム装置と、 をさらな含むことを特徴とする請求項１１記載による複
    数個の同様な積重ね物体の量を計数する装置。
13. （１３）相互に隣接して積み重ねられた複数個の同様な
    物体のそれぞれの縁の１つで、事実上共面の前記積重ね
    物体の量を計数する装置として用いられ、前記積重ね物
    体の個々に関して極めて狭い有効幅を持つ少なくとも１
    対のセンサ装置を持つセンサアレイと、前記縁の面に事
    実上平行な面にある前記積重ね物体の縁を横切る前記セ
    ンサアレイの事実上一定の走査速度運動を生じさせるこ
    とにより前記量を表わす情報を含む物体の縁表面の明る
    さの情報を含む出力信号を前記センサアレイから発生さ
    せる装置と、入力において前記センサアレイ出力信号に
    接続されて前記積重ね物体の縁を事実上横切る２個のセ
    ンサ装置の差分和に等しい合成センサアレイ出力信号を
    作る合成信号発生装置と、前記合成出力信号に応動して
    前記同様な積重ね物体の前記縁の数を計数する信号処理
    および計数装置とを含む装置であって、 入力において、前記合成信号発生装置とその出力におけ
    る前記信号処理および計数装置との間に接続されて整流
    された合成計数信号を作る第１整流装置を含むことを特
    徴とする装置。
14. （１４）前記整流された合成計数信号に応動して、前記
    整流合成計数信号が前もって選択された極性でないとき
    必ずリセットパルスを発生させるリセットパルス発生装
    置と、 前記合成センサアレイ出力信号に接続されて極性反転合
    成出力信号を発生させる第１反転増幅装置と、 入力において前記合成出力信号および反転合成信号の両
    方に接続されかつ前記リセットパルスに応動して、その
    出力で前記合成出力信号または前記反転合成信号のいず
    れかを供給する第１選択式スイッチング装置と、 をさらに含むことを特徴とする請求項１３記載による複
    数個の同様な積重ね物体の量を計数する装置。
15. （１５）入力においてセンサアレイ合成出力信号に接続
    されて、積重ね材料が存在するかどうかを決定するため
    にその明るさのレベルを絶えず抜取るとともに、出力に
    おいて装置の明るさ基準レベルをセットしかつ保持する
    明るさ基準ゲート装置、をさらに含むことを特徴とする
    請求項１４記載による複数個の同様な積重ね物体の量を
    計数する装置。
16. （１６）入力において前記第１選択式スイッチング装置
    および前記明るさ基準レベル信号に接続されかつ前記信
    号に応動して、積重ねおよび可変変調レベルに見かけの
    隙間がある場合にその出力における信号利得レベルを保
    つ自動利得制御増幅装置。 をさらに含むことを特徴とする請求項１５記載による複
    数個の同様な積重ね物体の量を計数する装置。
17. （１７）前記積重ね物体のピッチに比例する周波数を持
    つパルスおよび走査速度を発生させるクロックパルス発
    生装置と、 入力において前記クロックパルス発生装置の出力に接続
    されるとともに前記第１整流装置の出力に接続されて、
    各クロックパルスの間隔中にその出力信号レベルを検出
    しかつ前記信号レベルが前もって選択されたレベル以下
    に低下するときは必ずゲートパルスを発生させる信号レ
    ベル検出・パルスゲート装置と、 入力において前記自動利得制御増幅装置の出力に接続さ
    れかつその出力で第２整流装置に接続されることにより
    反転整流合成計数信号を供給する第２反転増幅装置と、 入力において前記整流合成計数信号および前記反転整流
    合成計数信号の両方に接続され、出力において整流合成
    計数信号を常時供給するとともに前記ゲートパルスに応
    動して、欠けている計数パルスを埋めるようにその出力
    に１個以上の反転整流パルスをゲートする第２選択式ス
    イッチング装置と、 をさらに含むことを特徴とする請求項１６記載による複
    数個の同様な積重ね物体の量を計数する装置。
18. （１８）入力において前記第１整流装置の出力および前
    記クロックパルス発生装置に接続されかつ前記クロック
    パルス周波数に応動して、前記クロックパルス周波数に
    よりそのフィルタ特性を設定する低域トラッキングフィ
    ルタ装置と、 入力において前記低域トラッキングフィルタ装置の出力
    に接続されてその出力増幅する信号増幅装置と、 入力において前記信号増幅装置および前記クロックパル
    ス発生装置に接続されかつ前記クロックパルス発生装置
    に応動して、前記クロックパルス周波数によりその帯域
    フィルタ特性を調節する帯域トラッキングフィルタ装置
    にして、これによって前記信号増幅装置の出力の選択さ
    れた部分は前記信号処理および計数装置に通されてその
    入力で物体計数循環データを供給する帯域トラッキング
    フィルタ装置と、 をさらに含むことを特徴とする請求項１７記載による複
    数個の同様な積重ね物体の量を計数する装置。
19. （１９）前記センサ装置と前記複数個の積重ね物体の共
    面の縁との間に置かれて前記縁の上に前記センサ装置の
    像を作る作像装置にして、前記センサアレイの面および
    前記積重ね物体の縁を定める面の両方と交差する光軸を
    持つ作像装置と、 前記センサ装置と前記作像装置との間に置かれかつ前記
    光軸を中心とするビーム分割装置と、前記ビーム分割装
    置を通って集束されることによって前記センサ装置の像
    が作られる前記積重ね物体の共面の縁の区域を照射する
    照明源装置と、前記センサ装置、前記照明源、前記作像
    装置および前記ビーム分割装置に接続されてこれらを支
    持し、前記センサ装置と前記積重ね物体の縁との間の相
    対運動を前記同様な各積重ね物体の厚さ軸を事実上横切
    る方向に可能にし、それによって前記量を表わすセンサ
    出力信号を発生させるフレーム装置と、 をさらに含むことを特徴とする請求項１８記載による複
    数個の同様な積重ね物体の量を計数する装置。
20. （２０）相互に隣接して積み重ねられた複数個の同様な
    物体のそれぞれの縁の１つで、事実上共面の前記積重ね
    物体の量を計数する装置として用いられ、前記積重ね物
    体の個々に関して極めて狭い有効幅を持つセンサ装置を
    含むセンサアレイと、前記共面の縁の面に事実上平行な
    面にある前記積重ね物体の縁を横切る前記センサアレイ
    の事実上一定の走査速度運動を生じさせてそれにより前
    記量を表わす情報を含む物体の縁表面の明るさの情報を
    含む出力信号を前記センサアレイから発生させる装置と
    、入力において前記センサアレイ出力信号に接続されて
    前記積重ね物体の縁を事実上横切る２個のセンサ装置の
    微分和に等しい合成センサアレイ出力信号を作る合成信
    号発生装置と、前記合成出力信号に応動して前記同様な
    積重ね物体の前記縁の数を計数する信号処理および計数
    装置とを含む装置であって、 前記センサ装置と前記複数個の積重ね物体の縁との間に
    置かれて前記縁の上に前記センサ装置の像を作る作像装
    置にして、前記センサアレイの面および前記積重ね物体
    の縁を定める面の両方と交差する光軸を持つ作像装置と
    、 前記センサ装置と前記作像装置との間に置かれかつ前記
    光軸を中心とするビーム分割装置と、前記ビーム分割装
    置を通って集束されることによって前記センサ装置の像
    が作られる前記積重ね物体の共面の縁の区域を照射する
    照明源装置と、前記センサ装置、前記照明源、前記作像
    装置および前記ビーム分割装置を支持してこれらに接続
    され、前記センサ装置と前記積重ね物体の縁との間で事
    実上一定の速度の相対運動を可能にすることによって前
    記量を表わすセンサ出力信号を作るフレーム装置と、 入力において前記合成信号発生装置と、出力において前
    記信号処理および計数装置との間に接続されて、整流合
    成計数信号を作る第１整流装置と、前記整流合成計数信
    号に応動して、前記整流合成計数信号が前もって選択さ
    れた極性を持たないときには必ずリセットパルスを発生
    させるリセットパルス発生装置と、 前記合成センサアレイ出力信号に接続されて極性反転合
    成出力信号を発生させる第１反転増幅装置と、 入力において前記合成出力信号および前記反転合成信号
    の両方に接続されかつ前記リセットパルスに応動して、
    出力において前記合成出力信号または前記反転合成出力
    信号のいずれかを供給する第１選択式スイッチング装置
    と、 入力において前記センサアレイ合成出力信号に接続され
    て、積重ね材料が存在するかどうかを決定するためにそ
    の明るさレベルを絶えず技取るとともに出力において装
    置の明るさの基準レベルをセットしかつ保持する明るさ
    基準ゲート装置と、入力において前記第１選択式スイッ
    チング装置の出力および前記明るさ基準レベル信号に接
    続されかつ前記信号に応動して、積重ねおよび可変変調
    レベルに見かけの隙間がある場合に出力において前記信
    号利得レベルを保持する自動利得制御増幅装置と、 前記積重ね物体のピッチおよび走査速度に比例する周波
    数を持つパルスを発生させるクロックパルス発生装置と
    、 入力において前記クロックパルス発生装置の出力および
    前記第１整流装置の出力に接続されて、前記クロックパ
    ルスの間隔中にその出力信号レベルを検出しかつ前記信
    号レベルが前もって選択されたレベル以下に低下すると
    きは必ずゲートパルスを発生させる信号レベル検出・パ
    ルスゲート発生装置と、 入力において前記自動利得制御増幅装置に接続されかつ
    その出力で第２整流装置に接続されることにより反転整
    流合成計数信号を供給する第２反転増幅装置と、 入力において前記整流合成計数信号および反転整流合成
    計数信号の両方に接続され、出力において整流合成計数
    信号を常時供給し、かつ前記ゲートパルスに応動して欠
    けている計数パルスを埋めるようにその出力に１個以上
    の反転整流パルスをゲートする第２選択式スイッチング
    装置と、入力において前記整流装置の出力および前記ク
    ロックパルス発生装置に接続されかつ前記クロックパル
    ス周波数に応動することによりそのフィルタ特性を設定
    する低域トラッキングフィルタ装置と、 入力において前記低域トラッキングフィルタ装置の出力
    に接続されて、その出力を増幅する信号増幅装置と、 入力において前記信号増幅装置および前記クロックパル
    ス発生装置に接続されかつ前記クロックパルス発生装置
    に応動して、前記クロックパルス周波数によりその帯域
    フィルタ特性を調節する帯域トラッキングフィルタ装置
    にして、これによって前記信号増幅装置の出力の選択さ
    れた部分は前記信号処理および計数装置に通されてその
    入力で物体計数循環データを供給する帯域トラッキング
    フィルタ装置と、 を含むことを特徴とする装置。
21. （２１）相互に隣接して積み重ねられた複数個の同様な
    物体の１つの縁で事実上共面の前記積重ね物体の量を計
    数する装置として用いられ、前記積重ね物体の個々に関
    して極めて狭い有効幅を持つセンサ装置を含むセンサア
    レイと、前記共面の縁の面に事実上平行な面にある前記
    積重ね物体の共面の縁を横切る前記センサアレイの事実
    上一定の走査速度運動を生じさせてそれにより前記量を
    表わす情報を含む物体の縁表面の明るさの情報を含む出
    力信号を前記センサアレイから発生させる装置と、前記
    センサアレイ出力信号を増幅する前置増幅装置と、前記
    合成出力信号に応動して前記同様な積重ね物体の前記縁
    の数を計数する信号処理・計数装置とから成る装置であ
    って、 入力において前記前置増幅装置および抜取周波数入力信
    号に接続されて、その出力でセンサ湾曲点を含む出力信
    号を供給する低域トラッキングフィルタ装置と、 入力において前記低域トラッキングフィルタ装置の出力
    に接続されて、以下の装置操作パラメータによりその出
    力で正規化された信号レベルを保つ自動利得制御増幅装
    置と、 入力において前記自動利得増幅装置および抜取り周波数
    入力信号に接続され、前記抜取り周波数により決定され
    た間隔のあいだ出力において前記自動利得制御増幅器の
    出力を簡単に抜取りかつ次に保持する抜取り・保持装置
    と、 入力において前記抜取り・保持装置の出力および抜取周
    波数信号に接続されて、出力において前記抜取および保
    持装置からの入力をディジタルの形でコート化するアナ
    ログ・ディジタル変換装置と、 入力において前記アナログ・ディジタル変換器の出力に
    接続されかつそれに応動して、前記抜取周波数と供給す
    るとともに前記同様な積重ね物体の前記縁の数を計数す
    るディジタル信号処理コンピュータ装置とを含むことを
    特徴とする装置。
22. （２２）相互に隣接して積み重ねられた複数個の同様な
    物体の１つの縁で事実上共面の前記積重ね物体の量を計
    数する装置として用いられ、前記積重ね物体の個々に関
    して極めて狭い有効幅を持つセンサ装置を含むセンサア
    レイと、前記共面の縁の面に事実上平行な面にある前記
    積重ね物体の前記共面の縁を横切る前記センサアレイの
    事実上一定の走査速度運動を生じさせることにより前記
    量を表わす情報を含む物体の縁表面の明るさの情報を含
    む出力信号を前記センサアレイから発生させる装置と、
    入力において前記センサアレイ出力信号に接続されてセ
    ンサアレイ出力信号を発生させる信号発生装置と、入力
    において前記信号発生装置の出力に接続されて整流計数
    信号を作る整流装置と、前記整流計数信号に応動して前
    記同様な積重ね物体の前記縁の数を計数する信号処理・
    計数装置とを含む装置であって、 前記センサアレイを含む同軸照明・作像・感知装置にし
    て、前記同軸照明・作像・感知装置の光軸は、前記積重
    ね物体の前記共面の縁に事実上直角でかつ前記積重ね物
    体の個々を分ける境界に事実上平行な面に含まれる少な
    くとも１つの同軸照明・作像・感知装置を含むことを特
    徴とする装置。
23. （２３）前記積重ね物体の共面の縁に対する法線から角
    φだけずれている前記センサアレイの前記光軸をさらに
    含むことを特徴とする請求の範囲第２２項記載による複
    数個の同様な積重ね物体の量を計数する装置。
24. （２４）前記角φが実質的に前記作像装置の受入れ立体
    角の１／４に保たれ、且つ前記立体角の３／４より小さ
    いことを特徴とする請求の範囲２３項記載による複数個
    の同様な積重ね物体の量を計数する装置。
25. （２５）１つの縁で事実上共面の、相互に隣接して積み
    重ねられた複数個の同様な物体の量を計数する装置とし
    て用いられ、前記積重ね物体の個々に関して極めて狭い
    有効幅を持つセンサ装置を含むセンサアレイと、前記共
    面の縁の面に事実上平行な面にある前記積重ね物体の前
    記共面の縁を横切る前記センサアレイの事実上一定の走
    査速度運動を生じさせる装置にして、これによって前記
    量を表わす情報を含む物体の縁表面の明るさ情報を含む
    出力信号は発生させる装置と、 入力において、前記センサアレイ出力信号に接続されて
    センサアレイ出力信号を発生させる信号発生装置と、前
    記出力に応動して前記同様な積重ね物体の前記縁の数を
    計数する信号処置・計数装置とを含む装置であって、 前記センサアレイを含む同軸照明・作像・感知装置にし
    て、前記同軸照明・作像・感知装置の光軸は前記積重ね
    物体の前記共面の縁に事実上直角でかつ前記積重ね物体
    の個々を分ける境界に事実上平行な面に含まれる少なく
    とも１つの同軸照明・作像・感知装置を含むことを特徴
    とする装置。
26. （２６）前記積重ね縁に対する法線から角φだけずれた
    前記センサアレイの前記光軸を含むことを特徴とする請
    求項２５記載による複数個の同様な積重ね物体の量を計
    数する装置。
27. （２７）前記作像装置の受入れの立体角の事実上１／４
    に保たれかつ前記立体角の３／４より小である前記角φ
    を含むことを特徴とする請求項２６記載による複数個の
    同様な積重ね物体の量を計数する装置。
28. （２８）１つの縁で事実上共面の、相互に隣接して積み
    重ねられた複数個の同様な物体の量を計数する装置とし
    て用いられ、前記積重ね物体の個々に関して極めて狭い
    有効幅を持つセンサ装置を含むセンサアレイと、前記共
    面の縁の面に事実上平行な面にある前記積重ね物体の前
    記共面の縁を横切る前記センサアレイの事実上一定の走
    査速度運動を生じさせる装置にして、これによって前記
    量を表わす情報を含む物体の縁の表面の明るさ情報を含
    む出力信号を前記センサアレイから発生させる装置と、 入力において前記センサアレイ出力信号に接続されて、
    前記積重ね物体の縁を事実上横切る２個のセンサ装置の
    微分和に等しい合成センサアレイ出力信号を発生させる
    合成信号発生装置と、入力において前記合成信号発生装
    置の出力に接続されて整流合成計数信号を作る整流装置
    と、前記整合成出力信号に応動して前記同様な積重ね物
    体の前記縁の数を計数する信号処理および計数装置とを
    含む装置あって、 前記センサアレイを含む同軸照明・作像・感知装置の光
    軸は前記積重ね物体の前記共面の縁に事実上直角でかつ
    前記積重ね物体の個々を分ける境界に事実上平行な面に
    含まれることを特徴とする装置。
29. （２９）前記各２つの同軸照明・作像・感知装置の光軸
    を前記積重ね物体の共面の縁に対する法線の対向側で法
    線から測定された角φに置くこと含むことを特徴とする
    請求項２８記載による複数個の同様な積重ね物体の量を
    計数する装置。
30. （３０）前記作像装置の受入れの立体角の事実上１／４
    に保たれかつ前記立体角の３／４より小さい前記おのお
    のの角φを含むことを特徴とする請求項２９記載による
    複数個の同様な積重ね物体の量を計数する装置。