JPH06251184A - 光学的情報読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光学的情報の読取作業において鏡面反射の影
響を受けず、確実に光学的情報を読み取ることのできる
光学的情報読取装置を提供する。 【構成】 レーザ光源２からバーコードラベル６に光を
照射し、その反射光を集光レンズ１２を介して光検出器
１０に集光し、光検出器１０から出力される受光信号を
２値化した後、その信号から光学的情報を読み取る装置
において、互いに異なる位置に二つの光検出器１０ａ、
１０ｂを配設し、ここから出力される受光信号毎に設け
られた２値化回路２０ａ、２０ｂにより、受光信号に鏡
面反射の影響があるか否かを判定する。この判定結果に
基づき信号選択制御部２４が鏡面反射の影響を受けてい
ない受光信号を一つだけ選択し、信号選択回路２２を制
御してこれを出力する。この選択された受光信号から光
学的情報を読み取ることにより、鏡面反射の影響を受け
ないで光学的情報の読取作業を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バーコード等の光学的
情報が記載された読取対象から光学的情報を読み取る光
学的情報読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、バーコード等の光学的情報を
読み取る光学的情報読取装置として、例えば図５に示す
ように、レーザ光源６２から発光されたレーザ光をコリ
メーティングレンズ６４で平行光線にし、ステッピング
モータ６６によって図に示す矢印方向に往復回動される
スキャンミラー６８に照射することにより、バーコード
が印刷されているバーコードラベル７０を走査し、この
走査によってバーコードラベル７０から反射してくる反
射光を再度スキャンミラー６８で反射し、集光レンズ７
２を介して、受光光量に応じた電気信号を発生する光検
出器７４に導くように構成された光学系と、光検出器７
４から出力される微弱な電気信号を必要な大きさまで増
幅する増幅回路７６、増幅回路７６により増幅された信
号を２値化する２値化回路７８、２値化回路７８から出
力される２値化信号の幅をカウントすることによりバー
コードのナローバーとワイドバーを判断するカウント部
８０、および、カウント部８０からの出力信号に基づき
バーコードを復号（デコード）し、そのデコード結果を
出力端子８２ａを介して外部に出力するデコード部８２
からなる信号処理系と、ステッピングモータ６６を駆動
するミラー駆動回路８４、レーザ光源６２を駆動する駆
動するレーザ駆動回路８６等からなる駆動系と、レーザ
駆動回路８６を介してレーザ光源６２からレーザ光を発
光させ、ミラー駆動回路８４を介してステッピングモー
タ６６を駆動することによりスキャンミラー６８を所定
周期（約５０Ｈｚ）で往復回動させる制御部８８からな
る制御系と、により構成されたバーコード読取装置６０
が知られている。

【０００３】尚、一般に、カウント部８０、デコード部
８２、および制御部８８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等
を中心とするマイクロコンピュータからなる電子制御装
置（ＥＣＵ）の一処理として実現される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】こうした従来のバーコ
ード読取装置においては、光沢のある上質紙、ビニー
ル、ガラス等のような、光が照射された際に正反射成分
が大きい部材にバーコードが印刷されている場合、光が
照射される角度によっては、光検出器はバーコードが印
刷されている部材からの鏡面反射による光（正反射成
分）を受光するため、バーコードを正確に読み取ること
ができないことがあった。また、鏡面反射の影響を受け
て読み取りに失敗したときは、鏡面反射の影響を受けな
いように読取角度を変えて再度読み取りを試みることが
行われているが、何度も失敗する場合もあり、バーコー
ド読取装置の使い勝手が大きく損なわれているという問
題もあった。

【０００５】本発明は、上記のような問題点を解決する
ために、光学的情報の読取作業において鏡面反射の影響
を受けず、確実に光学的情報を読み取ることのできる光
学的情報読取装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【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、光学的情報が記載された読取対象に光を照射する
光源手段と、前記読取対象から反射してくる反射光を受
光し、該受光した反射光に応じた受光信号を出力する受
光手段と、該受光手段からの受光信号より上記光学的情
報を読み取る読取手段と、を備えた光学的情報読取装置
において、上記受光手段を互いに異なる位置に複数配設
し、該各受光手段からの受光信号毎に、該受光信号が上
記読取対象が鏡面反射を起こしたことによる影響を受け
ているか否かを判定する鏡面反射判定手段と、該鏡面反
射判定手段により、鏡面反射の影響を受けていないと判
定された受光信号のうちの一つを上記読取手段に選択的
に入力する信号選択手段と、を備えたことを特徴とする
光学的情報読取装置を要旨としている。

【０００７】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の光学的情報読取装置において、上記鏡面反射判
定手段が、上記各受光手段からの受光信号毎に、該受光
信号を積分し、更に該積分された受光信号に所定電圧を
加えることにより鏡面反射判定用の基準電圧を設定する
基準電圧設定手段と、該基準電圧設定手段により設定さ
れた基準電圧と上記受光信号とを大小比較し、上記受光
信号が上記基準電圧より大きいときに上記受光信号は鏡
面反射の影響を受けていると判定する判定手段と、を備
えたことを特徴とする光学的情報読取装置を要旨として
いる。

【０００８】

【作用】上記のように構成された請求項１に記載の光学
的情報読取装置においては、光源手段が光学的情報が記
載された読取対象に光を照射し、受光手段がその光の照
射によって読取対象から反射してくる反射光を受光し、
その反射光に応じた受光信号を出力する。また受光手段
は互いに異なった位置に複数配設されており、鏡面反射
判定手段は、これら複数の受光手段から出力される受光
信号毎に、受光信号が鏡面反射の影響を受けているか否
かを判定する。そしてこの判定結果に従い、信号選択手
段は、鏡面反射による影響を受けていない受光信号の中
から一つの受光信号を選択し、読取手段へ入力する。読
取手段は、この選択された受光信号より光学的情報を読
み取る。

【０００９】次に、請求項２に記載の光学的情報読取装
置によれば、基準電圧設定手段により受光信号を積分し
更に所定電圧を加えることで設定される基準電圧を、受
光信号と共に判定手段に入力し、受光信号と基準電圧と
を大小比較することにより受光信号が鏡面反射の影響を
受けているか否かの判定を行なう。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。図１は、本発明が適用された実施例のバーコード読
取装置全体の構成を表す説明図である。

【００１１】図１に示すように、本実施例のバーコード
読取装置１は、携帯型の装置であり本体下部にはグリッ
プ部１ａが形成されている。そしてその光学系は、本体
上部に設けられ、前記図５のバーコード読取装置と同様
に、レーザ光を発生するレーザ光源２と、レーザ光源２
からのレーザ光を平行光線にするコリメーティングレン
ズ４と、コリメーティングレンズ４を透過してきたレー
ザ光を走査してバーコードが印刷されたバーコードラベ
ル６に照射するスキャンミラー８と、入射光量に応じた
電気信号（すなわちバーコードのバー部分とスペース部
分との反射率の違いが電気信号の電圧の大小となって現
れる）を発生する受光手段としての二つの光検出器１０
ａ、１０ｂと、バーコードラベル６から反射し、さらに
スキャンミラー８に反射してくるレーザ光（散乱光）を
各光検出器１０ａ、１０ｂに集光させる集光レンズ１２
ａ、１２ｂとから構成されている。

【００１２】なお、スキャンミラー８は所定周期（例え
ば５０Ｈｚ）で往復回動を行なうステッピングモータ１
４の回転軸に装着されている。また光検出器１０ａ、１
０ｂは、バーコード読取装置１内において互いに離れた
位置に配設されており、集光レンズ１２ａ、１２ｂもそ
れに応じた光経路上に配設されている。

【００１３】次に本実施例のバーコード読取装置１の信
号処理系は、回路基板１６に形成されており、各光検出
器１０ａ、１０ｂに対応して、光検出器１０ａ、１０ｂ
から出力される微弱な電気信号を必要な大きさまで増幅
する増幅回路１８ａ、１８ｂと、増幅回路１８ａ、１８
ｂにより増幅された受光信号を２値化すると共に、受光
信号が鏡面反射による影響を受けているか否かを判定し
判定信号を出力する鏡面反射判定手段としての鏡面反射
判定回路を内蔵した２値化回路２０ａ、２０ｂと、を備
えている。

【００１４】またこの信号処理系には、各２値化回路２
０ａ、２０ｂから入力される２値化信号のうちどちらか
一方を選択的に出力する信号選択回路２２、各２値化回
路２０ａ、２０ｂに内蔵された鏡面反射判定回路からの
判定信号を監視し、この判定結果に基づき信号選択回路
２２から出力すべき２値化信号を選択し、選択した２値
化信号が出力されるように信号選択回路２２を制御する
信号選択制御部２４、信号選択回路２２から出力される
２値化信号の幅をカウントすることによりバーコードの
ナローバーとワイドバーを判断するカウント部２６、お
よび、カウント部２６からの出力信号に基づきバーコー
ドを復号（デコード）し、そのデコード結果を出力端子
２８ａを介して外部装置に出力するデコード部２８が備
えられている。

【００１５】なお、信号選択制御部２４、カウント部２
６およびデコード部２８は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等
を中心とするマイクロコンピュータからなる電子制御装
置（ＥＣＵ）の一処理として実現されている。一方、本
実施例のバーコード読取装置１の駆動系は、スキャンミ
ラー８をステッピングモータ１４で駆動するミラー駆動
回路３０と、レーザ光源２を駆動するレーザ駆動回路３
２とから構成され、また制御系は、ミラー駆動回路３
０、レーザ駆動回路３２およびデコード部２８の動作を
制御し、ＥＣＵの一処理として実現される制御部３４か
らなる。そして、バーコード読取装置１本体の下方に形
成されたグリップ部１ａの内部には、上述した各部へ電
源供給を行うための電源３６が収納されている。

【００１６】次に、２値化回路２０について説明する。
なお図２は、鏡面反射手段としての鏡面反射判定回路を
内蔵した２値化回路２０の構成を表す電気回路図であ
る。図２に示すように、２値化回路２０は、受光信号Ｓ
Ａを積分する抵抗器Ｒ１およびコンデンサＣ１からなる
積分回路４２と、受光信号ＳＡおよびこの積分された受
光信号（以下、２値化判定しきい値）ＳＢの大小を比較
し、受光信号ＳＡの方が大きい場合にハイレベルとなる
２値化信号ＳＣを出力する電圧比較器４０と、電源に接
続された抵抗器Ｒ２およびダイオードＤ１，Ｄ２からな
り、抵抗器Ｒ２から供給される電流により発生するダイ
オードＤ１，Ｄ２の順方向電圧降下を利用して２値化判
定しきい値ＳＢに所定電圧を加えるバイアス回路４８
と、受光信号ＳＡおよび所定電圧が加えられた２値化判
定しきい値（以下、鏡面反射判定しきい値）ＳＤの大小
を比較し、受光信号ＳＡの方が大きい場合にハイレベル
となる判定信号ＳＥを出力する電圧比較器４６とからな
る。

【００１７】次に、このように構成された２値化回路２
０の動作について説明する。なお図４において（Ａ）
は、鏡面反射５２が生じているバーコードラベルを表し
ている。同じく（Ｂ）は（Ａ）のバーコードラベルが矢
印Ｘに示した方向に走査された場合の受光信号ＳＡ、２
値化判定しきい値ＳＢ、および鏡面反射判定しきい値Ｓ
Ｄの波形を表している。同じく（Ｃ）および（Ｄ）は２
値化回路１０から出力される２値化信号ＳＣおよび判定
信号ＳＥを表している。

【００１８】図４に示すように、バーコードラベルを走
査することにより、２値化回路２０に入力される受光信
号ＳＡは、電圧比較器４０において、受光信号ＳＡを積
分して得られる２値化判定しきい値ＳＢを基準としてそ
の大小が比較される。その結果、受光信号ＳＡは２値化
され、２値化回路２０からは２値化信号ＳＣが出力され
る。

【００１９】これと同時に、受光信号ＳＡは、電圧比較
器４６において、２値化判定しきい値ＳＢより所定電圧
分だけ高い鏡面反射判定しきい値ＳＤを基準としてその
大小が比較される。なお、所定電圧は、バイアス回路４
８におけるダイオードの接続個数により自由に設定で
き、鏡面反射の影響を受けていない受光信号ＳＡより、
鏡面反射判定しきい値ＳＤの方が常に大きくなるように
設定されている。ここで鏡面反射が発生した場合には、
正反射成分により通常より強い光が光検出器１０により
検出されるため、２値化回路１０に入力される受光信号
ＳＡも、鏡面反射の影響を受けている部分の電圧レベル
は、鏡面反射判定しきい値ＳＤより大きなものとなる。

【００２０】この結果、２値化回路２０からは、受光信
号ＳＡが鏡面反射の影響を受けたときに判定信号ＳＥが
出力される。これら一連の動作は、各光検出器１８から
出力される受光信号ＳＡａ、ＳＡｂ毎に２値化回路２０
ａ、２０ｂで行なわれ、各２値化回路２０ａ、２０ｂか
ら出力される２値化信号ＳＣａ、ＳＣｂは信号選択回路
２２に、また判定信号ＳＥａ、ＳＥｂは信号選択制御部
２４に入力されている。

【００２１】次にＥＣＵ内で行われるバーコード読取制
御処理について図４に示すフローチャートを用いて説明
する。なお、ミラー駆動回路３０およびレーザ駆動回路
３２は、バーコード読取装置の電源投入後に駆動される
ため、レーザ駆動回路３２により駆動されたレーザ光源
２より出射されたレーザ光は、ミラー駆動回路３２によ
り駆動されたステッピングモータ１４の回転軸に取り付
けられ往復運動を行っているスキャンミラー８により所
定の周期で常に往復走査している。

【００２２】まずステップ１１０では、ミラー駆動回路
３０およびレーザ駆動回路３２が正常に駆動されていて
読取が可能の状態であることを確認する。ステップ１２
０では、レーザ光がバーコードラベル６を走査し、その
反射光を光検出器１０ａ、１０ｂが受光した結果、２値
化回路２０ａ、２０ｂより出力される判定信号ＳＥａ、
ＳＥｂを読み取る。

【００２３】ステップ１３０では、読み取った判定信号
ＳＥａにより鏡面反射の影響が検出されているか否かを
判断する。もし検出されていなければ、受光信号ＳＡａ
は鏡面反射の影響を受けていないと判定され、ステップ
１４０に進む。ステップ１４０では、受光信号ＳＡａを
２値化した信号ＳＣａが信号選択回路２２から出力され
るように信号選択回路２２を制御する。

【００２４】ステップ１５０では、信号選択回路２２か
ら出力される２値化信号ＳＣを読み取り、ステップ１６
０では、読み取った２値化信号ＳＣのバーの幅をカウン
トすることで、バー、スペースの幅を数値化し、ステッ
プ１７０では、数値化されたデータからバーコード信号
の情報を復元し、出力端子２８ａから外部装置へ出力し
て一連の制御を終了する。

【００２５】先のステップ１３０において、判定信号Ｓ
Ｅａにより鏡面反射の影響が検出されている場合、ステ
ップ１８０へ進む。ステップ１８０では、読み取った判
定信号ＳＥｂにより鏡面反射の影響が検出されているか
否かを判断する。もし検出されていなければ、受光信号
ＳＡｂは鏡面反射の影響を受けていないと判定され、ス
テップ１９０に進む。

【００２６】ステップ１９０では、受光信号ＳＡｂを２
値化した信号ＳＣｂが、信号選択回路２２から出力され
るように信号選択回路２２を制御してステップ１５０に
進み、以下信号選択回路２２から出力される２値化信号
ＳＣを読み取り、読み取った２値化信号ＳＣを数値化
し、数値化されたデータからバーコード信号の情報を復
元し、外部装置へ出力して一連の制御を終了する。

【００２７】先のステップ１８０において、判定信号Ｓ
Ｅｂにより鏡面反射の影響が検出されている場合、ステ
ップ２００へ進む。ステップ２００では、制御部により
制御される図示しないブザーにより読み取り失敗を表示
するエラー音を発生させて一連の制御を終了する。

【００２８】以上説明したように本実施例のバーコード
読取装置１においては、バーコードラベル６から反射し
てくる反射光を、互いに異なる位置に配設された二つの
光検出器１０ａ、１０ｂにより受光し、各光検出器１０
ａ、１０ｂから出力される受光信号ＳＡａ、ＳＡｂ毎
に、２値化回路２０ａ、２０ｂが受光信号ＳＡａ、ＳＡ
ｂが鏡面反射による影響を受けているか否かを判定す
る。そして２値化回路２０ａ、２０ｂから出力される判
定信号ＳＥａ、ＳＥｂにより、二つの受光信号の中から
鏡面反射の影響を受けていない受光信号を選択し、その
選択された受光信号から光学的情報を読み取るようにさ
れている。また、どちらの受光信号も鏡面反射の影響を
受けているときは、読取エラー音を発生させるだけで鏡
面反射の影響を受けた受光信号から光学的情報を読み取
ることはしないようにされている。

【００２９】このため光学的情報の読み取り処理は、常
に鏡面反射の影響を受けていない信号を使用して行われ
るため、光学的情報を正確に読み取ることができる。ま
た互いに異なった位置に配設された二つの光検出器で受
光することにより、両方の受光信号が同時に鏡面反射の
影響を受ける可能性は低いため読取エラーの発生を少な
くすることができる。

【００３０】さらに、本実施例では、２値化回路２０に
おいて、受光信号ＳＡと、受光信号ＳＡを積分し所定電
圧を加えることで生成される鏡面反射判定しきい値ＳＤ
とを大小比較することにより鏡面反射の影響の有無を判
定するようにされている。このため、鏡面反射判定しき
い値ＳＤは受光信号ＳＡに応じて設定されるので受光信
号ＳＡの平均レベルの大小に関係なく確実に判定するこ
とができる。またこの判定を行なう２値化回路２０は、
受光信号ＳＡ以外に入力信号を必要としないので、構成
が簡単である。

【００３１】以上本発明の一実施例について説明した
が、本発明の構成は上記実施例で説明したものに限定さ
れるものではなく、以下のような構成においても上記実
施例と同様の効果を得ることができる。例えば、上記実
施例においては、集光レンズ１２ａ、１２ｂおよび光検
出器１０ａ１０ｂは、夫々別体のものを使用している
が、例えば複数の集光レンズおよび光検出器を１パッケ
ージに収めたものを使用しても良い。

【００３２】また上記実施例においては、光を走査して
その反射光の強弱により光学的情報を再生する装置につ
いて説明したが、反射光を撮像素子でイメージとして受
光する装置についても同様に適用できる。また上記実施
例においては、光検出器を２個使用しているが、受光器
の数を増やせばより読取エラーの少ない装置を構成する
ことができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
光学的情報読取装置によれば、互いに異なる位置に複数
配設した受光手段により読取対象からの反射光を受光
し、各受光手段から出力される受光信号毎に、鏡面反射
による影響を受けているか否かを判定して、これら受光
信号の中から鏡面反射による影響を受けていない受光信
号を一つだけ選択し、この選択された受光信号から光学
的情報を読み取るようにされている。

【００３４】このため光学的情報の読み取り処理は、常
に鏡面反射の影響を受けていない信号を使用して行われ
るため、光学的情報を正確に読み取ることができる。ま
た複数の受光手段で受光することにより、すべての受光
信号が同時に鏡面反射の影響を受ける可能性は低いた
め、読取エラーの発生を少なくすることができる。

【００３５】また、請求項２に記載の光学的情報読取装
置においては、受光手段より出力される受光信号を積分
し、その積分された受光信号に所定電圧を加えることで
鏡面反射判定用の基準電圧を生成し、この基準電圧と受
光手段より出力される受光信号とを大小比較することに
より鏡面反射の影響の有無を判定するようにしている。

【００３６】このため、基準電圧は受光信号に応じて設
定されるため、受光信号の平均レベルの大小に関係なく
鏡面反射の影響の有無を確実に判定することができる。
またこの判定には受光信号以外の信号を必要としないの
で、鏡面反射判定手段の構成を簡単にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施例のバーコード読取装置の全体の構成
を表す概略構成図である。

【図２】 本実施例における２値化回路の構成を表す電
気回路図である。

【図３】 本実施例における２値化回路の入出力信号に
よる２値化回路の動作を説明する説明図である。

【図４】 本実施例のＥＣＵ内で行われるバーコード読
取制御処理を表すフローチャートである。

【図５】 従来のバーコード読取装置の全体の構成を表
す概略構成図である。

【符号の説明】

１…バーコード読取装置 ２…レーザ
４…コリメータレンズ ６…バーコードラベル ８…スキャンミラー １
０…光検出器 １２…集光レンズ １４…ステッピングモータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学的情報が記載された読取対象に光を
   照射する光源手段と、 前記読取対象から反射してくる反射光を受光し、該受光
   した反射光に応じた受光信号を出力する受光手段と、 該受光手段からの上記受光信号より上記光学的情報を読
   み取る読取手段と、 を備えた光学的情報読取装置において、 上記受光手段を互いに異なる位置に複数配設し、 該各受光手段からの受光信号毎に、該受光信号が上記読
   取対象が鏡面反射を起こしたことによる影響を受けてい
   るか否かを判定する鏡面反射判定手段と、 該鏡面反射判定手段により、鏡面反射の影響を受けてい
   ないと判定された受光信号のうちの一つを上記読取手段
   に選択的に入力する信号選択手段と、 を備えたことを特徴とする光学的情報読取装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光学的情報読取装置に
   おいて、上記鏡面反射判定手段が、 上記各受光手段からの受光信号毎に、該受光信号を積分
   し、更に該積分された受光信号に所定電圧を加えること
   で鏡面反射判定用の基準電圧を設定する基準電圧設定手
   段と、 該基準電圧設定手段により設定された基準電圧と上記受
   光信号とを大小比較し、上記受光信号が上記基準電圧よ
   り大きいときに上記受光信号は鏡面反射の影響を受けて
   いると判定する判定手段と、 を備えたことを特徴とする光学的情報読取装置。