JPH04358466A - ハンドスキャナ - Google Patents
ハンドスキャナInfo
- Publication number
- JPH04358466A JPH04358466A JP3134301A JP13430191A JPH04358466A JP H04358466 A JPH04358466 A JP H04358466A JP 3134301 A JP3134301 A JP 3134301A JP 13430191 A JP13430191 A JP 13430191A JP H04358466 A JPH04358466 A JP H04358466A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- subject
- image sensor
- lens system
- lens
- hand scanner
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000013479 data entry Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、被写体に形成されて
いるバーコード等のパターンを被写体に近接させて読み
取るハンドスキャナに関する。
いるバーコード等のパターンを被写体に近接させて読み
取るハンドスキャナに関する。
【０００２】
【従来の技術】ある製品やデータ入力用紙等に直接印刷
されている、またはそれらに貼付されているラベル上の
バーコードや文字を読み取るハンドスキャナが、ＥＣＲ
やＰＯＳターミナルの入力装置として用いられている。
されている、またはそれらに貼付されているラベル上の
バーコードや文字を読み取るハンドスキャナが、ＥＣＲ
やＰＯＳターミナルの入力装置として用いられている。
【０００３】たとえば、バーコードを読み取るハンドス
キャナは、赤色ＬＥＤにより物体表面を照明し、物体か
らの反射光を反射鏡で屈折（反射）させ、その像をレン
ズによってＣＣＤイメージセンサに結像させ、ＣＣＤイ
メージセンサによってバーコードを読み取るように構成
されている。
キャナは、赤色ＬＥＤにより物体表面を照明し、物体か
らの反射光を反射鏡で屈折（反射）させ、その像をレン
ズによってＣＣＤイメージセンサに結像させ、ＣＣＤイ
メージセンサによってバーコードを読み取るように構成
されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来のハンドスキャナでは、ハンドスキャナの受像部と
レンズおよびイメージセンサとの位置関係が固定であり
、また焦点深度が比較的浅いため、ハンドスキャナの受
像部を、物体表面に形成されているバーコードに正しく
当接させなければならなかった。また、物体形状によっ
ては、読み取り距離を正しく保つことができず、読み取
りエラーが生じる場合があった。特にＦＡ（ファクトリ
・オートメーション）の分野で、生産ライン上を流れる
製品に形成されているバーコードや文字を読み取る場合
には、ハンドスキャナを製品の特定位置に正確に当接さ
せることが困難であり、読み取りに時間がかかり、ライ
ンの速度に追従できないといった問題も生じていた。
従来のハンドスキャナでは、ハンドスキャナの受像部と
レンズおよびイメージセンサとの位置関係が固定であり
、また焦点深度が比較的浅いため、ハンドスキャナの受
像部を、物体表面に形成されているバーコードに正しく
当接させなければならなかった。また、物体形状によっ
ては、読み取り距離を正しく保つことができず、読み取
りエラーが生じる場合があった。特にＦＡ（ファクトリ
・オートメーション）の分野で、生産ライン上を流れる
製品に形成されているバーコードや文字を読み取る場合
には、ハンドスキャナを製品の特定位置に正確に当接さ
せることが困難であり、読み取りに時間がかかり、ライ
ンの速度に追従できないといった問題も生じていた。
【０００５】この発明の目的は、被写体に対するハンド
スキャナの距離をそれほど厳密に合わせなくとも、また
物体形状等の条件によって、適正な読み取り距離が確保
できない場合であっても、正しく読み取ることのできる
ハンドスキャナを提供することにある。
スキャナの距離をそれほど厳密に合わせなくとも、また
物体形状等の条件によって、適正な読み取り距離が確保
できない場合であっても、正しく読み取ることのできる
ハンドスキャナを提供することにある。
【０００６】また、この発明の他の目的は、内部のレン
ズ系の位置を移動させることによって、読み取り距離の
許容範囲を大幅に広げるとともに、焦点調整を極めて短
時間に行えるようにして、読み取りに要する時間を短縮
したハンドスキャナを提供することにある。
ズ系の位置を移動させることによって、読み取り距離の
許容範囲を大幅に広げるとともに、焦点調整を極めて短
時間に行えるようにして、読み取りに要する時間を短縮
したハンドスキャナを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、被写体に近
接させて、被写体に形成されているパターンを読み取る
ハンドスキャナにおいて、第１レンズ系と第１イメージ
センサからなる第１の撮像手段と、この第１撮像手段の
合焦距離とはわずかに異なる距離で合焦する第２レンズ
系と第２イメージセンサからなる第２の撮像手段と、第
１イメージセンサと第２イメージセンサの出力信号から
第１レンズ系の必要移動量を求めるレンズ移動量抽出手
段と、第１レンズ系の位置を前記移動量だけ移動させて
、第１撮像手段の焦点を調整する焦点調整手段とを設け
てなる。
接させて、被写体に形成されているパターンを読み取る
ハンドスキャナにおいて、第１レンズ系と第１イメージ
センサからなる第１の撮像手段と、この第１撮像手段の
合焦距離とはわずかに異なる距離で合焦する第２レンズ
系と第２イメージセンサからなる第２の撮像手段と、第
１イメージセンサと第２イメージセンサの出力信号から
第１レンズ系の必要移動量を求めるレンズ移動量抽出手
段と、第１レンズ系の位置を前記移動量だけ移動させて
、第１撮像手段の焦点を調整する焦点調整手段とを設け
てなる。
【０００８】
【作用】この発明のハンドスキャナでは、第１レンズ系
と第１イメージセンサからなる第１の撮像手段と、第２
レンズ系と第２イメージセンサからなる第２の撮像手段
とが設けられるが、この両者間では合焦距離すなわち焦
点の合う被写体までの距離が僅かに異なっている。そし
て、レンズ移動量抽出手段は、第１イメージセンサと第
２イメージセンサの出力信号から、第１撮像手段が合焦
するための第１レンズ系の移動量を求める。第１撮像手
段と第２撮像手段の合焦距離は僅かに異なっているため
、第１イメージセンサと第２イメージセンサの出力信号
から、第１・第２の撮像手段のどちらがより合焦方向で
あるか、すなわち合焦させるための移動方向が判別でき
、第１イメージセンサと第２イメージセンサによる焦点
ずれ量の差から必要移動量を求めることができる。焦点
調整手段は求められた移動量だけ第１撮像手段の焦点を
調整する。これによって、第１イメージセンサには正し
く合焦した被写体の映像が結像される。そしてこの第１
イメージセンサの出力信号から被写体のパターンを読み
取ることができる。
と第１イメージセンサからなる第１の撮像手段と、第２
レンズ系と第２イメージセンサからなる第２の撮像手段
とが設けられるが、この両者間では合焦距離すなわち焦
点の合う被写体までの距離が僅かに異なっている。そし
て、レンズ移動量抽出手段は、第１イメージセンサと第
２イメージセンサの出力信号から、第１撮像手段が合焦
するための第１レンズ系の移動量を求める。第１撮像手
段と第２撮像手段の合焦距離は僅かに異なっているため
、第１イメージセンサと第２イメージセンサの出力信号
から、第１・第２の撮像手段のどちらがより合焦方向で
あるか、すなわち合焦させるための移動方向が判別でき
、第１イメージセンサと第２イメージセンサによる焦点
ずれ量の差から必要移動量を求めることができる。焦点
調整手段は求められた移動量だけ第１撮像手段の焦点を
調整する。これによって、第１イメージセンサには正し
く合焦した被写体の映像が結像される。そしてこの第１
イメージセンサの出力信号から被写体のパターンを読み
取ることができる。
【０００９】
【実施例】この発明の実施例であるハンドスキャナの概
略構成を図１に示す。図１においてＳは物体表面に貼付
されているバーコードラベル、１００はこのバーコード
ラベルＳを被写体として読み取るハンドスキャナである
。ハンドスキャナ１００内において７は被写体を照明す
る赤色ＬＥＤアレイ、６は被写体からの散乱反射光を屈
折（反射）させてレンズ系へ導くミラーである。また３
は第１レンズ系、１は第１イメージセンサであり、第１
レンズ系３は被写体像を第１イメージセンサ１に結像さ
せる。また４は第２レンズ系、２は第２イメージセンサ
であり、第２レンズ系４は第２イメージセンサ２に対し
被写体像を結像させる。この第１レンズ系３および第２
レンズ系４は共にレンズ駆動部５によって光軸方向に移
動される。第１イメージセンサ１の出力信号は増幅回路
８により増幅され、デコード処理部１１および焦点調整
部１０に対しそれぞれ与えられる。第２イメージセンサ
２の出力信号は増幅回路９により増幅され、焦点調整部
１０に与えられる。焦点調整部１０は二つの増幅回路８
，９の出力信号に基づき、第１・第２のレンズ系の必要
移動量を求めるとともに、レンズ駆動部５を駆動させる
。デコード処理部１１は焦点調整完了後、増幅回路８の
出力信号をデコードして読み取りデータを求める。デー
タ出力部１２はそのデータを本体装置へ伝送する。
略構成を図１に示す。図１においてＳは物体表面に貼付
されているバーコードラベル、１００はこのバーコード
ラベルＳを被写体として読み取るハンドスキャナである
。ハンドスキャナ１００内において７は被写体を照明す
る赤色ＬＥＤアレイ、６は被写体からの散乱反射光を屈
折（反射）させてレンズ系へ導くミラーである。また３
は第１レンズ系、１は第１イメージセンサであり、第１
レンズ系３は被写体像を第１イメージセンサ１に結像さ
せる。また４は第２レンズ系、２は第２イメージセンサ
であり、第２レンズ系４は第２イメージセンサ２に対し
被写体像を結像させる。この第１レンズ系３および第２
レンズ系４は共にレンズ駆動部５によって光軸方向に移
動される。第１イメージセンサ１の出力信号は増幅回路
８により増幅され、デコード処理部１１および焦点調整
部１０に対しそれぞれ与えられる。第２イメージセンサ
２の出力信号は増幅回路９により増幅され、焦点調整部
１０に与えられる。焦点調整部１０は二つの増幅回路８
，９の出力信号に基づき、第１・第２のレンズ系の必要
移動量を求めるとともに、レンズ駆動部５を駆動させる
。デコード処理部１１は焦点調整完了後、増幅回路８の
出力信号をデコードして読み取りデータを求める。デー
タ出力部１２はそのデータを本体装置へ伝送する。
【００１０】次に、図１に示した構成で焦点調整を行う
方法の一例を図２を参照して説明する。図２において３
，４はそれぞれ現在の第１レンズ系，第２レンズ系の位
置であり、第１レンズ系３の合焦時の物体距離（レンズ
と被写体間の距離）はＡ１であり、第２レンズ系４の合
焦時の物体距離はＡ１＋Ｌである。図１に示した焦点調
整部１０は第１イメージセンサ１および第２イメージセ
ンサ２の出力信号に含まれる高周波成分の低周波成分に
対する比から、第１イメージセンサ１に結像された映像
のコントラストおよび第２イメージセンサ２に結像され
た映像のコントラストを各々求める。また焦点調整部１
０は第１レンズ系３の合焦時の第１イメージセンサ１の
出力信号から求めた最大コントラスト値と図２に示した
Ｌの値およびレンズの倍率Ｍをそれぞれ定数として予め
記憶する。そして、センサ１とセンサ２の出力信号から
コントラスト値の差の値Ｎおよびセンサ１のコントラス
ト値と定数として記憶している前記最大コントラスト値
との差の値Ｐを求める。そしてこれらの値とＬとに基づ
いて図２に示すＸの値、すなわち第１レンズ系の現在位
置の合焦する被写体の位置と実際の被写体位置までの距
離差を次式で算出する。
方法の一例を図２を参照して説明する。図２において３
，４はそれぞれ現在の第１レンズ系，第２レンズ系の位
置であり、第１レンズ系３の合焦時の物体距離（レンズ
と被写体間の距離）はＡ１であり、第２レンズ系４の合
焦時の物体距離はＡ１＋Ｌである。図１に示した焦点調
整部１０は第１イメージセンサ１および第２イメージセ
ンサ２の出力信号に含まれる高周波成分の低周波成分に
対する比から、第１イメージセンサ１に結像された映像
のコントラストおよび第２イメージセンサ２に結像され
た映像のコントラストを各々求める。また焦点調整部１
０は第１レンズ系３の合焦時の第１イメージセンサ１の
出力信号から求めた最大コントラスト値と図２に示した
Ｌの値およびレンズの倍率Ｍをそれぞれ定数として予め
記憶する。そして、センサ１とセンサ２の出力信号から
コントラスト値の差の値Ｎおよびセンサ１のコントラス
ト値と定数として記憶している前記最大コントラスト値
との差の値Ｐを求める。そしてこれらの値とＬとに基づ
いて図２に示すＸの値、すなわち第１レンズ系の現在位
置の合焦する被写体の位置と実際の被写体位置までの距
離差を次式で算出する。
【００１１】Ｘ＝αＬＰ／Ｎ
但しαはレンズやイメージセンサによって異なる定数で
ある。
ある。
【００１２】その後、現在の第１レンズ系３の像距離（
第１レンズ系３とイメージセンサ１間の距離Ｂ１とレン
ズの倍率Ｍおよび既に求めたＸの値から、合焦時の像距
離Ｂｏを次式により算出する。ここでＢ１は、レンズ駆
動部からの出力信号として読み取ることができ、既知の
値である。
第１レンズ系３とイメージセンサ１間の距離Ｂ１とレン
ズの倍率Ｍおよび既に求めたＸの値から、合焦時の像距
離Ｂｏを次式により算出する。ここでＢ１は、レンズ駆
動部からの出力信号として読み取ることができ、既知の
値である。
【００１３】Ｍ＝Ｂｏ／Ａｏ＝Ｂ１／Ａ１Ａ１＋Ｂ１＝
Ｘ＋Ａｏ＋Ｂｏ したがってＢｏ＝Ｂ１−ＸＭ／（１＋Ｍ）さらに第１レ
ンズ系３の合焦に必要な移動距離ＣはＣ＝Ｂ１−Ｂｏと
して求めることができる。
Ｘ＋Ａｏ＋Ｂｏ したがってＢｏ＝Ｂ１−ＸＭ／（１＋Ｍ）さらに第１レ
ンズ系３の合焦に必要な移動距離ＣはＣ＝Ｂ１−Ｂｏと
して求めることができる。
【００１４】次に、図１に示した焦点調整部１０および
デコード処理部１１の処理手順をフローチャートとして
図３に示す。まずＬＥＤアレイを駆動して被写体を照明
する（ｎ１）。続いて第１イメージセンサおよび第２イ
メージセンサ２の出力信号から前述した方法により図２
に示すＸの値を求める（ｎ２）。続いてＢｏを求め、さ
らに第１レンズ系３の必要移動距離Ｃを求める（ｎ３→
ｎ４）。そしてレンズ駆動部５を駆動させてＣに相当す
る方向と距離だけレンズを駆動する（ｎ５）。
デコード処理部１１の処理手順をフローチャートとして
図３に示す。まずＬＥＤアレイを駆動して被写体を照明
する（ｎ１）。続いて第１イメージセンサおよび第２イ
メージセンサ２の出力信号から前述した方法により図２
に示すＸの値を求める（ｎ２）。続いてＢｏを求め、さ
らに第１レンズ系３の必要移動距離Ｃを求める（ｎ３→
ｎ４）。そしてレンズ駆動部５を駆動させてＣに相当す
る方向と距離だけレンズを駆動する（ｎ５）。
【００１５】これにより第１レンズ系３および第１イメ
ージセンサ１による撮像系は合焦状態となる。この状態
で第１イメージセンサ１の出力信号を読み取り、これを
デコードし、求めたデータをデータ出力部１２を介して
本体装置へ伝送する（ｎ６→ｎ７→ｎ８）。
ージセンサ１による撮像系は合焦状態となる。この状態
で第１イメージセンサ１の出力信号を読み取り、これを
デコードし、求めたデータをデータ出力部１２を介して
本体装置へ伝送する（ｎ６→ｎ７→ｎ８）。
【００１６】
【発明の効果】この発明によれば、被写体とハンドスキ
ャナの受像部間の読み取り距離の許容範囲が大幅に広が
るため、ハンドスキャナを被写体に厳密に当接させる必
要がなくなり、また従来読み取り距離を正しく保つこと
ができなかった被写体をも確実に読み取ることが可能と
なる。しかも、レンズ系の移動方向と移動距離が直ちに
求められてレンズ系が駆動されるため、たとえばレンズ
系を光軸方向に往復移動させることもなく、極短時間に
自動焦点調整が行われる。このため、たとえばＦＡ分野
においてライン上を流れる製品に設けられているバーコ
ード等読み取る際にも、ラインの速さに追従して順次確
実に読み込んでいくことができる。
ャナの受像部間の読み取り距離の許容範囲が大幅に広が
るため、ハンドスキャナを被写体に厳密に当接させる必
要がなくなり、また従来読み取り距離を正しく保つこと
ができなかった被写体をも確実に読み取ることが可能と
なる。しかも、レンズ系の移動方向と移動距離が直ちに
求められてレンズ系が駆動されるため、たとえばレンズ
系を光軸方向に往復移動させることもなく、極短時間に
自動焦点調整が行われる。このため、たとえばＦＡ分野
においてライン上を流れる製品に設けられているバーコ
ード等読み取る際にも、ラインの速さに追従して順次確
実に読み込んでいくことができる。
【図１】この発明の実施例であるハンドスキャナの概略
構成図である。
構成図である。
【図２】自動焦点調整の方法を示す図である。
【図３】ハンドスキャナの処理手順を表すフローチャー
トである。
トである。
１−第１イメージセンサ
２−第２イメージセンサ
３−第１レンズ系
４−第２レンズ系
５−レンズ駆動部
６−ミラー
７−ＬＥＤアレイ
８，９−増幅回路
１００−ハンドスキャナ
Claims (1)
- 【請求項１】被写体に近接させて、被写体に形成されて
いるパターンを読み取るハンドスキャナにおいて、第１
レンズ系と第１イメージセンサからなる第１の撮像手段
と、この第１撮像手段の合焦距離とはわずかに異なる距
離で合焦する第２レンズ系と第２イメージセンサからな
る第２の撮像手段と、第１イメージセンサと第２イメー
ジセンサの出力信号から第１レンズ系の必要移動量を求
めるレンズ移動量抽出手段と、第１レンズ系の位置を前
記移動量だけ移動させて、第１撮像手段の焦点を調整す
る焦点調整手段とを設けてなるハンドスキャナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3134301A JPH04358466A (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | ハンドスキャナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3134301A JPH04358466A (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | ハンドスキャナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04358466A true JPH04358466A (ja) | 1992-12-11 |
Family
ID=15125087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3134301A Pending JPH04358466A (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | ハンドスキャナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04358466A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6547146B1 (en) * | 2000-05-03 | 2003-04-15 | Ipilot, Inc. | Method, system and apparatus for processing barcode data |
-
1991
- 1991-06-05 JP JP3134301A patent/JPH04358466A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6547146B1 (en) * | 2000-05-03 | 2003-04-15 | Ipilot, Inc. | Method, system and apparatus for processing barcode data |
| US6581838B1 (en) * | 2000-05-03 | 2003-06-24 | Ipilot, Inc. | Optical scanner head for processing barcode data and method of manufacture |
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