JPH06215165A - デジタル出力イメージセンサおよびそれを用いたバーコードリーダ - Google Patents

デジタル出力イメージセンサおよびそれを用いたバーコードリーダ

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JPH06215165A
JPH06215165A JP729993A JP729993A JPH06215165A JP H06215165 A JPH06215165 A JP H06215165A JP 729993 A JP729993 A JP 729993A JP 729993 A JP729993 A JP 729993A JP H06215165 A JPH06215165 A JP H06215165A
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JP
Japan
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image sensor
bar code
digital output
code reader
sensor
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Pending
Application number
JP729993A
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English (en)
Inventor
Katsushi Inoue
勝史 井上
Seiichiro Tamai
誠一郎 玉井
Keiichi Kobayashi
圭一 小林
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10821Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum further details of bar or optical code scanning devices
    • G06K7/10841Particularities of the light-sensitive elements

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アナログデジタル変換素子を内蔵したセンサ
を提供するとともに、このアナログデジタル変換素子を
内蔵したセンサを用いた省電力、小型、低価格の、そし
て高速高信頼な無線手段の採用による操作性の大幅な向
上とリアルタイム処理を可能とするバーコードリーダを
提供することを目的とする。 【構成】 従来、別回路としてバーコードリーダ内に設
置されていた2値化回路9を、イメージセンサに一体的
に内蔵することによりデジタル出力電圧22を得る。ま
た、2値化回路を内蔵したCCDイメージセンサ19を
用いてバーコードリーダを構成する。また通信手段とし
てスペクトラム拡散方式の無線モジュール20を用い
て、外部のPOSなど端末機器との通信を行う構成とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像の読み取りセンサ
およびその応用商品としてPOSなどで利用されるイメ
ージセンサを用いたバーコードリーダに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図5に従来のCCDイメージセンサなど
のイメージセンサの構成を示す。このCCDイメージセ
ンサ5は、動作電圧が12ボルトで動作するものであ
る。CCDイメージセンサ5にCCD駆動パルス21を
与えることにより、受光した光の強弱に応じてアナログ
出力電圧23を出力する。図6(a)に示すバーコード
1からの反射光を受光した場合、CCDイメージセンサ
5は同図(b)に示すようなアナログ出力電圧23を出
力する。
【0003】図7に従来のバーコードリーダの構成を示
す。1はバーコード、2は紙面に垂直方向に配置した複
数個のLED光源、3は反射ミラー、4は結像レンズ、
5は動作電圧12ボルトで動作する2048ピクセルの
CCDイメージセンサ、6は処理回路、7はPOSなど
の端末機器への通信ケーブル、8はケースである。
【0004】図8は、主に上記処理回路6を中心に構成
を示したブロック図である。ここで、2は図7で示した
光源、5は同じく図7で示したCCDイメージセンサ、
25は12ボルト系の回路を5ボルト系の回路に接続す
るためにレベル変換を行うレベル変換回路、9は増幅回
路を含んだ2値化回路、12はマイクロコンピュータ
で、この中にはバー幅を計数するカウンタ13、I/O
ポート14、シリアルポート15、ROM16、RAM
17を含む。マイクロコンピュータ12はROM16に
書き込まれたプログラムに従って読み取り処理を行い、
その結果をシリアルポート15と、通信ドライバ18を
介して外部に伝える。またI/Oポート14を介して読
み取り結果をブザーやランプなどの報知器11で知らせ
る。またLED光源2の点灯制御やCCDイメージセン
サ5の駆動制御もこのI/Oポート14を通じて行う。
10はCCDイメージセンサ駆動回路で5ボルト系から
12ボルト系へのレベル変換回路を含むものである。
【0005】以上説明した従来のバーコードリーダにお
いて、外部からの電源の供給は一般に単電源化(5ボル
ト)化されており、CCDイメージセンサ5が電源電圧
12ボルトで動作するため通常はDC−DCコンバータ
26を用いて、5ボルトの入力電源から12ボルト電圧
を作り、CCDイメージセンサ5、2値化回路9、レベ
ル変換回路25への電源を供給している。
【0006】また、外部のPOSなどの端末機器へ送信
する方法としては、通信ケーブル7を使用して有線で送
信されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように従
来のCCDイメージセンサの出力は、受光した光の強弱
に応じたアナログ出力電圧であり、デジタル電圧で作動
するマイクロコンピュータでその出力にもとづき処理を
行う場合に、必然的にCCDイメージセンサの外部に高
価なアナログデジタル変換手段を付設する必要があっ
た。そのため、このアナログデジタル変換手段を取り付
けるためのスペースを必要とするだけでなく、マイクロ
コンピュータを含む処理回路が5ボルト以下の低電圧で
動作するにもかかわらず、CCDイメージセンサの動作
電圧が12ボルトであるため必然的にDC−DCコンバ
ータやレベル変換回路を必要とし、それらのため取り付
けスペースを必要とし、またDC−DCコンバータの変
換効率は100%ではないので、省電力化、小型化、低
価格化の要求に応える阻害要因となっていた。
【0008】さらに、外部のPOSなど端末機器への解
読結果の伝達手段として、従来の有線で送信されるもの
は、使用範囲が端末機器からケーブルで届く範囲に限定
されるという問題点があった。
【0009】本発明は、これらの問題点を解決しようと
するもので、バーコードリーダの省電力化、小型化、低
価格化を実現し、また操作性、機能性を大幅に向上させ
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
に本発明のデジタル出力イメージセンサは、バーコード
ラベル上のデータをアナログで読み取り、このアナログ
読取データをデジタルデータとして出力するためのアナ
ログデジタル変換手段を内蔵した構成を有する。
【0011】また本発明の第1のデジタル出力イメージ
センサを用いたバーコードリーダは、少なくともバーコ
ードラベル上に光を照射する投光手段と、バーコードラ
ベルからの反射光を受光するイメージセンサと、このイ
メージセンサの情報にもとづき、バーコードシンボルを
解読する解読手段とを備え、上記イメージセンサは2値
化処理手段を内蔵して2値化データを出力する動作電圧
が6V以下のリニアイメージセンサまたはエリアイメー
ジセンサにより構成される。
【0012】また、本発明の第2のデジタル出力イメー
ジセンサを用いたバーコードリーダは、上記第1のバー
コードリーダの構成に加えて、解読結果をスペクトラム
拡散方式の無線通信手段を具備してなる。
【0013】さらに、本発明の第3のデジタル出力イメ
ージセンサを用いたバーコードリーダは、上記第2のバ
ーコードリーダの構成に加えて、LCDなどの表示手段
およびキー入力設定手段を具備してなるものである。
【0014】
【作用】センサ内部にアナログデジタル変換手段を一体
化することにより、外部にアナログデジタル変換手段を
設けることなく、デジタル出力電圧が得られる。
【0015】また、センサ内部に2値化処理手段を内蔵
することにより外部に2値化処理手段などアナログ出力
電圧をデジタル出力電圧に変換する回路が、バーコード
リーダに不要となる。
【0016】また、6V以下の低電圧で動作するCCD
イメージセンサを用いることにより、レベル変換回路
や、DC−DCコンバータなどが不要になる。
【0017】また、通信手段としてスペクトラム拡散方
式の無線を使用することにより、高速で高信頼の通信が
可能となる。
【0018】さらに、上記バーコードリーダに表示手段
およびキー入力設定手段を具備させることにより、読み
取ったバーコードの確認ができるとともに、キー入力設
定手段で入力されるバーコードの種別、製品個数、ある
いは通信速度などの数値の確認ができることとなり、バ
ーコードリーダの汎用性を拡大することができる。
【0019】
【実施例】以下に本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。図1に本発明のイメージセンサの構成を示す。C
CDイメージセンサ19に、アナログデジタル変換手段
の一例である2値化回路9を内蔵することにより、CC
D駆動パルス21を与えた場合、受光した光の強弱に応
じてデジタル出力電圧22を出力する。2値化回路をイ
メージセンサに1チップで一体化することは、半導体技
術により可能である。
【0020】図3は、図1の2値化回路9の一例を具体
的に示したものである。まずCCDイメージセンサ19
の信号出力OSと補償出力DSをトランジスタTr1お
よびTr2で構成されたエミッタフォロワ回路に入力
し、その出力を演算増幅器OP1で差動増幅し、さらに
300KHz以上の高周波ノイズを除去するように演算増
幅器OP2でアクティブフィルタを構成している。ここ
でD3は2.5Vのツェナダイオードであり、演算増幅
器OP1の動作点を規定している。増幅され、ノイズを
除去されたアナログ出力電圧を、演算増幅器OP3と逆
並列ダイオードD1およびD2、コンデンサC3と抵抗
によって、デジタル出力電圧に変換する。ここで、SH
入力は周期12msのイメージセンサのシフトパルスS
Hごとに、この2値化回路9をリセットして初期値を決
めるためのものである。これらすべての2値化回路を構
成する素子は、5ボルトで動作する。
【0021】図2(a)に示すバーコード1からの反射
光を受光した場合、2値化回路を内蔵したCCDイメー
ジセンサ19は、同図(b)に示すようなデジタル出力
電圧22を出力する。
【0022】ここでは、アナログデジタル変換手段とし
て、2値化回路9を用いたが、アナログデジタル変換器
(ADコンバータ)を内蔵し多値のデジタル電圧を出力
することもできる。
【0023】図4に、センサとしてCCDイメージセン
サ、投光手段としてLED光源を使用した本発明のバー
コードリーダの一実施例のブロック図を示す。図8と同
じ部分については同じ符号を付しているので、ここでは
詳しい説明は省略し、図8と異なる部分について説明す
る。
【0024】19は4.5ボルトから5.5ボルトまで
の範囲で通常動作する2値化回路を内蔵した2048ピ
クセルのリニアCCDイメージセンサである。
【0025】無線通信が不要の場合、通信ドライバ18
を使用し、有線でのRS232Cによるシリアル通信と
する。無線通信を行う場合は、18の通信ドライバに代
えて、無線モジュール20、バッテリー24を用いる。
20は、スペクトラム拡散方式を用いた無線モジュール
で、シリアルポート15を通じて、外部のPOSなどの
端末機器に読み取り結果を伝えたり、外部の端末機器か
らバーコードリーダの読み取り設定などを行う。スペク
トラム拡散方式無線モジュール20は、周波数帯域が9
02〜928MHz、出力が100mW、伝送速度が24
2KBPSの仕様のものを本実施例では用いた。従来、
無線で送信されるもので特定小電力によるものは、ノイ
ズに弱く、通信速度も480〜2400BPS(Bit Pe
r Second)と遅いという問題があったが、スペクトラム
拡散方式により無線通信を行った場合、242KBPS
の高速で通信が可能になる。
【0026】バッテリー24は、本実施例のスペクトラ
ム拡散方式にかかわらず無線通信を行う場合、図7のケ
ーブル7より電源を供給することができないため必要で
ある。また、充電端子を備え外部電源から、充電可能な
構成としている。
【0027】キー入力設定手段28は、数量の入力と表
示装置27に表示されたメニューの選択などに使用し、
本実施例では23個のキーで構成した。表示装置27
は、キー入力の確認、読み取ったバーコードの確認、設
定を選択するメニューの表示などを行うもので、112
ドット×32ドットのものを使用した。
【0028】なお、本実施例では、イメージセンサ19
として4.5ボルトから5.5ボルトまでの電源電圧で
通常動作するCCDイメージセンサ(ピクセルの形状と
しては14×200マイクロメータ)を用いたが、最大
定格電源電圧が6ボルト以下の電圧で動作するもので例
えば3ボルト付近で動作するものを用いてもよい。これ
は、電源がバッテリー駆動の場合とくに有効で、他のマ
イクロコンピュータ12を含むすべての回路が3ボルト
付近で動作するように構成している。またイメージセン
サとしては、本実施例では、2048ピクセルのリニア
イメージセンサを用いたが、512×492ピクセルの
エリアイメージセンサを用いても構わない。
【0029】また、アナログデジタル変換手段に、フィ
ルタ定数、増幅度、オフセット値を制御する回路を付加
し、これら回路もCCDイメージセンサ19に内蔵すれ
ば、より精度の高い小型低価格なバーコードリーダを構
成することができる。フィルタの定数、増幅回路の増幅
度、オフセット値は外部で調整可能な構成としてもよ
い。
【0030】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、寸法
的に25%の小型化が達成でき価格的にも2値化回路の
イメージセンサへの組込みだけで10%のコストダウン
を実現した。またスペクトラム拡散方式による無線通信
手段を用いることにより242KBPSの高速高信頼通
信が無線で実現し、特に工場内などのノイズの多い現場
でバーコードシステムを柔軟に構築することが可能にな
り、ポータブルで、リアルタイムのデータ入力、収集が
可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるデジタル出力イメー
ジセンサの構成を示す概念図
【図2】本発明の一実施例におけるデジタル出力イメー
ジセンサにおいてバーコードからの反射光を受光した場
合のデジタル出力電圧を示す図
【図3】本発明の一実施例におけるデジタル出力イメー
ジセンサの2値化回路図
【図4】2値化回路内蔵CCDイメージセンサを用いた
本発明のバーコードリーダの一実施例を示すブロック図
【図5】従来のイメージセンサの構成を示す概念図
【図6】従来のイメージセンサにおけるバーコードから
の反射光を受光した場合のアナログ出力電圧を示す図
【図7】CCDイメージセンサを用いたバーコードリー
ダの構成を示す概念図
【図8】CCDイメージセンサを用いた従来のバーコー
ドリーダを示すブロック図
【符号の説明】
1 バーコード 2 LED光源 3 反射ミラー 4 結像レンズ 5 CCDイメージセンサ 6 処理回路 7 通信ケーブル 8 ケース 9 2値化回路 10 CCDイメージセンサ駆動回路 11 報知器 12 マイクロコンピュータ 13 カウンタ 14 I/Oポート 15 シリアルポート 16 ROM 17 RAM 18 通信ドライバ 19 2値化回路内蔵CCDイメージセンサ 20 スペクトラム拡散無線モジュール 21 CCD駆動パルス 22 デジタル出力電圧 23 アナログ出力電圧 24 バッテリー 25 レベル変換回路 26 DC−DCコンバータ 27 表示装置 28 キー入力設定手段

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ラベル上のデータを読み取るセンサであ
    って、アナログデジタル変換手段を内蔵したデジタル出
    力イメージセンサ。
  2. 【請求項2】 少なくともバーコードラベル上に光を照
    射する投光手段と、前記バーコードラベルからの反射光
    を受光するセンサと、前記センサの情報にもとづき、バ
    ーコードシンボルを解読する解読手段を備えたバーコー
    ドリーダにおいて、前記センサとしてセンサ内に2値化
    処理手段を一体化し、その出力が2値化データであるデ
    ジタル出力イメージセンサを用いたバーコードリーダ。
  3. 【請求項3】 前記デジタル出力イメージセンサは動作
    電圧が6ボルト以下で動作するリニアイメージセンサで
    ある請求項2記載のデジタル出力イメージセンサを用い
    たバーコードリーダ。
  4. 【請求項4】 前記デジタル出力イメージセンサはエリ
    アイメージセンサである請求項2記載のデジタル出力イ
    メージセンサを用いたバーコードリーダ。
  5. 【請求項5】 バーコードラベル上に光を照射する投光
    手段と、前記バーコードラベルからの反射光を受光する
    2値化データ出力手段を有するイメージセンサと、前記
    イメージセンサの出力にもとづいてバーコードシンボル
    を解読する解読手段と、解読結果をスペクトラム拡散方
    式の無線通信手段により伝達する通信手段を具備したデ
    ジタル出力イメージセンサを用いたバーコードリーダ。
  6. 【請求項6】 バーコードラベル上に光を照射する投光
    手段と、前記バーコードラベルからの反射光を受光する
    2値化データ出力手段を有するイメージセンサと、前記
    イメージセンサの出力にもとづいてバーコードシンボル
    を解読する解読手段と、解読結果をスペクトラム拡散方
    式の無線通信手段により伝達する通信手段と、表示する
    表示手段と、キー入力設定手段を具備したデジタル出力
    イメージセンサを用いたバーコードリーダ。
JP729993A 1993-01-20 1993-01-20 デジタル出力イメージセンサおよびそれを用いたバーコードリーダ Pending JPH06215165A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP729993A JPH06215165A (ja) 1993-01-20 1993-01-20 デジタル出力イメージセンサおよびそれを用いたバーコードリーダ
EP19940100794 EP0607965B1 (en) 1993-01-20 1994-01-20 Bar code reader using a digital output image sensor
DE1994617779 DE69417779T2 (de) 1993-01-20 1994-01-20 Balkenkodierleser ausgestattet mit einem digitalen Ausgabe-Bildsensor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0048805B1 (en) * 1980-09-29 1985-05-22 International Business Machines Corporation Semiconductor integrated circuit optical image-to-electrical signal transducer
ES2039493T3 (es) * 1987-04-22 1993-10-01 Abbott Laboratories Lectores y formatos de codigo optico.
JPH0448392A (ja) * 1990-06-18 1992-02-18 Fujitsu Ltd バーコード読み取り装置

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EP0607965B1 (en) 1999-04-14
EP0607965A3 (en) 1994-12-21
EP0607965A2 (en) 1994-07-27
DE69417779T2 (de) 1999-08-12
DE69417779D1 (de) 1999-05-20

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