JPH0652344A - バーコードスキャナの感度調整回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 最適感度に調整するバーコード走査回数を少
なくし、バーコード読み取りに要する時間を短くしたバ
ーコードスキャナの感度調整回路の提供。 【構成】 ＣＣＤラインセンサ４の蓄積時間を変更し、
その受光感度の調整を行なうバーコードスキャナの感度
調整回路において、ＣＣＤラインセンサ４で読み取った
白レベルピーク値をアナログーデジタル変換して得たデ
ジタル値について所定の演算を行ない、その演算結果を
基にしてＣＣＤラインセンサ４の次回の蓄積時間を決定
させる。この場合、前記所定の演算は、白レベルピーク
の目標値と前回の蓄積時間との乗算値を、前記デジタル
値で除算する演算が実行される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バーコードスキャナの
感度調整回路に係わり、特に、比較的短時間にＣＣＤ
（電荷蓄積装置）ラインセンサの受光感度が最適値にな
るような調整設定を行なうバーコードスキャナの感度調
整回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、バーコードスキャナに用いるＣ
ＣＤラインセンサは、多くのフォトダイオードからなる
光電変換部と、前記各フォトダイオードのＰＮ接合部の
静電容量からなる電荷蓄積部と、前記各フォトダイオー
ドに対応した段数のＣＣＤからなる電荷転送部とを有し
ている。そして、前記光電変換部は、外部から入射され
た光を、その量に対応した電荷量に変換する働きをし、
前記電荷蓄積部は、前記光電変換部で得られた電荷を一
時的に蓄積し、かつ、スタートパルスの印加により前記
電荷を一斉に前記電荷転送部に移行させる働きをし、前
記電荷転送部は、前記電荷蓄積部から移行された電荷
を、クロックパルスの印加毎に１段づつ転送させ、時間
的な直列信号としてＣＣＤラインセンサから出力させる
働きをする。

【０００３】この場合、ＣＣＤラインセンサから得られ
る出力直列信号の振幅値、即ち、ＣＣＤラインセンサに
おける受光感度は、前記光電変換部で得られ、電荷蓄積
部に蓄積される電荷量に依存しており、前記電荷量は１
つのスタートパルスの印加から次のスタートパルスが印
加されるまでの時間、いわゆる、蓄積時間に依存するも
のである。

【０００４】また、ＣＣＤラインセンサにおける受光感
度が一定であっても、前記出力直列信号の振幅は、前記
ＣＣＤラインセンサの使用環境、具体的に述べれば、印
刷されたバーコードの色、バーコードが形成された紙面
の光反射率、周囲光の強度の度合い、バーコード読み取
り距離等に応じて変化するようになる。

【０００５】一方、ＣＣＤラインセンサの出力直列信号
は、増幅された後で２値化処理されるが、前記出力直列
信号の振幅が大き過ぎる場合には、前記増幅時に飽和し
て正しい２値化処理を行なうことができず、また、前記
出力直列信号の振幅が小さ過ぎる場合には、２値化時に
適当なスレッシュレベルを得ることができず同様に正し
い２値化処理を行なうことができなくなる。

【０００６】このため、前記出力直列信号について正し
い２値化処理を行なうためには、その振幅値に応じて、
実際上は前記ＣＣＤラインセンサの使用環境等に応じて
前記ＣＣＤラインセンサの受光感度を適宜調整する必要
があり、従来、この種のバーコードスキャナにあって
は、ＣＣＤラインセンサの使用環境等を考慮して、適宜
その感度調整を行なうようにしていた。

【０００７】図３は、既知のバーコードスキャナの感度
調整回路の一例を示すブロック構成図である。

【０００８】図３において、１はＬＥＤ（発光ダイオー
ド）アレイ、２はＬＥＤ駆動回路、３はバーコード、４
はＣＣＤラインセンサ、５は起動回路、６は増幅回路、
７は２値化回路、８はクロック信号発振回路、９はデコ
ード回数カウンタ、１０は蓄積時間メモリ、１１は蓄積
時間比較回路、１２は蓄積時間カウンタ、１３はタイミ
ング信号発生回路、１４はデコード回数比較回路、１５
は設定値メモリＡ、１６はアドレスデコーダ、１７はデ
コード回路、１８はマイクロコンピュータ（マイコ
ン）、１９はオアゲートである。

【０００９】そして、ＬＥＤアレイ１は、ＬＥＤを直線
状に並べた構成を有し、バーコード３に赤色光を投射す
る。ＬＥＤ駆動回路２は、ＬＥＤアレイ１を定電流駆動
させ、ＣＣＤラインセンサ４は、バーコード３からの反
射光を走査検出して直列電気信号に変換するものであ
る。起動回路５は、スタート信号により各部を動作状態
にさせ、リセット信号により各部を動作停止させる。増
幅回路６は、ＣＣＤラインセンサ４からの出力直列信号
を増幅し、２値化回路７は、前記増幅された直列信号を
デジタル２値信号に変換するように働く。クロック信号
発振回路８は、各部に動作クロック信号を、ＣＣＤライ
ンセンサ４に分周されたセンサクロック信号をそれぞれ
供給し、デコード回数カウンタ９は、デコード回路１７
においてデコード不能時に発生するデコードＮＧ信号の
発生回数をカウントする。

【００１０】また、蓄積時間メモリＡ１０は、ＣＣＤラ
インセンサ４の蓄積時間に対応した複数のセンサクロッ
ク数を、それぞれアドレスに対応させて格納している。
蓄積時間比較回路１１は、蓄積時間メモリ１０のセンサ
クロック値と蓄積時間カウンタ１２のカウント値とを比
較し、前者の値が後者の値と一致または越えるとパルス
を出力し、同時に、リセット信号を蓄積時間カウンタ１
２に供給してそのカウンタ値をリセットするように働
く。蓄積時間カウンタ１２は、クロック信号発振回路８
からのセンサクロック信号をカウントし、タイミング信
号発生回路１３は、蓄積時間比較回路１１からのパルス
信号に応答してスタートパルスを発生し、デコード回数
比較回路１４は、デコード回数カウンタ９のカウント値
と設定値メモリＡ１５の値とを比較しており、それらが
一致すると終了信号を発生する。設定値メモリＡ１５
は、デコード回数に対応した固定値が格納されており、
アドレスデコーダ１６は、デコード回数カウンタ９のカ
ウント値に基づいて蓄積時間メモリＡ１０の格納値の中
の１つを選択するように働く。デコード回路１７は、２
値化回路７で２値化されたデジタル信号のパルス幅を測
定してそのパルス幅の組合せに対応する文字や数字デー
タに変換し、それらをマイコン１８に供給するととも
に、デコード処理が失敗したときにはデコードＮＧ信号
を出力する。マイコン１８は、各部の動作を制御するよ
うに作用し、オアゲート１９は、起動回路５にリセット
信号を供給する。

【００１１】前記構成によるバーコードスキャナの感度
調整回路の動作について、図４及び図５の信号波形図を
併用して説明する。

【００１２】図４は、１蓄積時間内における各部の信号
の状態の一例を示す信号波形図であり、（ａ）はスター
トパルス、（ｂ）はクロック信号、（ｃ）はＣＣＤライ
ンセンサ４の出力直列信号、（ｄ）は前記出力直列信号
のサンプルホールド出力、（ｅ）はクランプ増幅出力信
号である。

【００１３】また、図５は、感度調整が行なわれる際の
各部の信号の状態の一例を示す信号波形図であり、
（ａ）はスタートパルス、（ｂ）はＣＣＤラインセンサ
４の出力直列信号、（ｃ）はクランプ増幅出力信号、
（ｄ）は２値化出力信号である。

【００１４】図５に示す時間ｔ₀ において、バーコード
スキャナに電源が投入されると、マイコン１８はスター
ト信号を起動回路５に供給し、起動回路５はセット信号
を送出して各部を初期化させ動作状態にする。この状態
になると、クロック信号発振回路８は、各部に動作クロ
ック信号を送出するとともに、センサクロック信号をＣ
ＣＤラインセンサ４と蓄積時間カウンタ１２に供給す
る。デコード回数カウンタ９は初期値（例えば０）をア
ドレスデコーダ１６に供給し、アドレスデコーダ１６は
前記初期値（例えば０）に対応した蓄積時間メモリ１０
のアドレス設定を行ない、蓄積時間メモリ１０は前記設
定されたアドレスに対応した値（例えば１００）を蓄積
時間比較回路１１に供給する。蓄積時間カウンタ１２
は、入力されるセンサクロック信号をカウントし、この
カウント値を蓄積時間比較回路１１に供給する。蓄積時
間比較回路１１は、蓄積時間カウンタ１２の前記カウン
ト値が前記アドレスに対応した値（例えば１００）を越
えたことを検出すると、パルス信号をタイミング信号発
生回路１３に、リセット信号を蓄積時間カウンタ１２に
それぞれ供給する。このとき、タイミング信号発生回路
１３は、前記パルス信号に応答し、最初のスタートパル
スをＣＣＤラインセンサ４に供給する。同時に、蓄積時
間カウンタ１２は、前記リセット信号によりそれまでの
カウント値がリセットされ、再び、センサクロック信号
のカウントを開始する。

【００１５】図５に示す時間ｔ₁ において、ＣＣＤライ
ンセンサ４に前記最初のスタートパルスが印加される
と、ＣＣＤラインセンサ４は、バーコード３の読み取り
を行なって直列信号を出力する。この直列信号は、増幅
回路６で増幅された後、２値化回路７でデジタル信号に
変換され、デコード回路１７においてデコードされる。
しかるに、このバーコード３の読み取りにより得られた
前記直列信号は、前記時間ｔ₀ から時間ｔ₁ までの間に
おける、ＣＣＤラインセンサ４における電荷蓄積部に電
荷が充電されていないときのものであって、その振幅も
極めて小さく、かつ、全く意味のないものであるので、
前記デコード回路１７は、出力に正規の文字や数字デー
タを発生させることができず、デコードＮＧ信号のみを
発生する。次いで、このデコードＮＧ信号は、デコード
回数カウンタ９に供給され、デコード回数カウンタ９の
カウント値を１つだけ増大（例えば１）させる。

【００１６】以下、前述の場合と同様に、デコード回数
カウンタ９が前記増大値（例えば１）を出力すると、ア
ドレスデコーダ１６は前記増大値（例えば１）に対応す
る蓄積時間メモリ１０のアドレス設定を行ない、蓄積時
間メモリ１０は前記設定されたアドレスに対応した値
（例えば２５００）を蓄積時間比較回路１１に供給す
る。次に、蓄積時間比較回路１１においては、蓄積時間
カウンタ１２におけるセンサクロック信号のカウント値
が、前記アドレスに対応した値（例えば２５００）を越
えたことを検出すると、パルス信号をタイミング信号発
生回路１３に、リセット信号を蓄積時間カウンタ１２に
それぞれ供給する。この場合も、タイミング信号発生回
路１３は、前記パルス信号に応答して２番目のスタート
パルスをＣＣＤラインセンサ４に供給し、蓄積時間カウ
ンタ１２は、前記リセット信号によりそのカウント値が
リセットされ、再度センサクロック信号のカウントを開
始する。

【００１７】図５に示す時間ｔ₂ において、ＣＣＤライ
ンセンサ４に２番目のスタートパルスが印加されると、
前述の場合と同様に、ＣＣＤラインセンサ４は、バーコ
ード３の読み取りを行なって直列信号を出力する。この
直列信号は、増幅回路６で増幅された後、２値化回路７
でデジタル信号に変換され、デコード回路１７において
デコードされる。ところで、今回のバーコード３の読み
取りにより得られた前記直列信号は、前記時間ｔ₁ 乃至
時間ｔ₂ の間の図５に示す蓄積時間Ａにおけるものであ
るが、前記蓄積時間ＡはそれまでＣＣＤラインセンサ４
の電荷蓄積部に蓄積されていた電荷が掃き出されたもの
であって、その振幅が極めて大きなものであり、かつ、
全く意味のないものであるので、前記デコード回路１７
は、今回も出力に正規の文字や数字データを発生させる
ことができず、デコードＮＧ信号のみを発生する。次い
で、このデコードＮＧ信号は、再びデコード回数カウン
タ９に供給され、デコード回数カウンタ９のカウント値
をさらに１つだけ増大（例えば２）させる。

【００１８】以下においても前述の場合と同様であっ
て、デコード回数カウンタ９における前記増大値（例え
ば２）の出力、アドレスデコーダ１６における前記増大
値（例えば２）に対応する蓄積時間メモリ１０のアドレ
ス設定、蓄積時間メモリ１０における前記設定されたア
ドレスに対応した値（例えば２５００）の蓄積時間比較
回路１１への供給、蓄積時間比較回路１１において蓄積
時間カウンタ１２のセンサクロック信号のカウント値が
前記アドレスに対応した値（例えば２５００）を越えた
ことを検出することによる、蓄積時間比較回路１１から
のパルス信号及びリセット信号の発生、タイミング信号
発生回路１３における前記パルス信号に基づく３番目の
スタートパルスの発生、前記リセット信号に基づく蓄積
時間カウンタ１２のカウント値のリセットがそれぞれ行
なわれる。

【００１９】図５に示す時間ｔ₃ において、ＣＣＤライ
ンセンサ４に３番目のスタートパルスが印加されると、
前述の場合と同様に、ＣＣＤラインセンサ４は、バーコ
ード３の読み取りを行なって直列信号を出力する。この
直列信号は、増幅回路６で増幅された後、２値化回路７
でデジタル信号に変換され、デコード回路１７において
デコードされる。この場合、今回のバーコード３の読み
取りにより得られた前記直列信号は、前記時間ｔ₂ 乃至
時間ｔ₃ の間の図５に示す蓄積時間Ｂにおけるものであ
り、一応正規にバーコード３を読み取ったものであると
しても、ＣＣＤラインセンサ４の受光感度の設定が未だ
不十分であって、その振幅がかなり小さいものであるの
で、前記デコード回路１７は、今回も出力に正規の文字
や数字データを発生させることができず、前と同様にデ
コードＮＧ信号のみを発生する。次いで、ここで得られ
たデコードＮＧ信号は、再びデコード回数カウンタ９に
供給され、デコード回数カウンタ９のカウント値をさら
に１つだけ増大（例えば３）させる。

【００２０】以下同様にして、デコード回路１７からデ
コードＮＧ信号が発生される度毎に、デコード回数カウ
ンタ９のカウント値を１つづつ増大させるようにし、そ
のカウント値の増大に伴って、蓄積時間カウンタ１２に
おけるセンサクロック信号のカウント値を変更させ、Ｃ
ＣＤラインセンサ４の蓄積時間を、図５に示す蓄積時間
Ｃ、蓄積時間Ｄのように変更させるようにしている。

【００２１】そして、デコード回路１７の出力に正規の
（最適な）デコード信号が得られたときには、デコード
回路１７からデコードＮＧ信号が発生されないので、デ
コード回数カウンタ９のカウント値はその直前のカウン
ト値に保持され、それ以後、ＣＣＤラインセンサ４の蓄
積時間は、前記カウント値に対応した蓄積時間に維持さ
れ、ＣＣＤラインセンサ４は前記蓄積時間に相応した受
光感度に調整されるものである。

【００２２】なお、デコード回路１７からのデコードＮ
Ｇ信号に基づくデコード回数カウンタ９のカウント値の
変更は、設定値メモリの設定数（例えば２０）によって
決まる回数、例えば２０回が限度であって、前記変更を
２０回行なっても、未だＣＣＤラインセンサ４の受光感
度に調整が完了しないれないときには、デコード回数比
較回路１４は終了信号を発生し、この終了信号はオアゲ
ート１９を介して起動回路にリセット信号として供給さ
れるので、起動回路５は各部の動作を停止させ、マイコ
ン１８からの次のスタート信号を待機する状態になる。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記既
知のバーコードスキャナの感動調整回路においては、デ
コードＮＧ信号が供給される度毎に、蓄積時間メモリＡ
のアドレスを順次選択し、その選択されたアドレスに対
応した値に基づき、ＣＣＤラインセンサ４の蓄積時間を
順に（例えば、蓄積時間Ａ、蓄積時間Ｂ、蓄積時間Ｃ、
蓄積時間Ｄのように）少しづつ変えて行き、バーコード
スキャナを最適の感度に調整する方法を採用しているた
め、前記最適の感度の調整が行なわれるまで、バーコー
ド３の走査回数が多くなることが普通であり、前記走査
回数が多くなることに伴ないバーコード３の読み取り時
間が長くなって、操作者のバーコード３の読み取り作業
中に、違和感を与えたり、不安感を与えるという問題が
ある。

【００２４】本発明は、前述の問題点を除去するもので
あって、その目的は、最適の感度に調整する際のバーコ
ード走査回数を少なくし、バーコード読み取りに要する
時間を短くしたバーコードスキャナの感度調整回路を提
供することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、ラインセンサの蓄積時間を変更すること
により、その受光感度の調整を行なうバーコードスキャ
ナの感度調整回路において、ラインセンサで読み取った
白レベルピーク値をアナログーデジタル変換して得たデ
ジタル値について所定の演算を行ない、その演算結果を
基にして前記ラインセンサの次回の蓄積時間を決定する
手段を備える。

【００２６】また、前記所定の演算は、白レベルピーク
の目標値と前回の蓄積時間との乗算値を、前記デジタル
値で除算する演算によって求める手段も備えている。

【００２７】

【作用】前記手段によれば、ラインセンサ、例えば、Ｃ
ＣＤラインセンサから出力された直列信号を、増幅した
後、ピークホールド回路においてその白レベルピーク値
のホールドを行ない、次に、このホールド信号をアナロ
グーデジタル変換回路においてデジタル信号に変換し、
このデジタル信号について所定の演算を行ない、この演
算結果に基づいて次回のＣＣＤラインセンサの蓄積時間
を設定するようにしている。

【００２８】ところで、前記所定の演算は、目標値メモ
リ、乗算器、除算器等を用いることにより、前回設定さ
れたＣＣＤラインセンサの蓄積時間と白レベルピーク値
の目標値とを乗算し、この乗算値を白レベルピーク測定
値を示す前記デジタル信号で除算する演算を行なうもの
であって、この演算により得られた値に基づいて、次回
のＣＣＤラインセンサの蓄積時間の設定を行なえば、ピ
ークホールド回路において得られる白レベルピーク値
を、目標値の近傍まで直ちに収束させることができる。

【００２９】このように、前記手段によれば、ＣＣＤラ
インセンサによる最小のバーコード走査回数によって、
最適なＣＣＤラインセンサの蓄積時間、即ち、バーコー
ドスキャナの最適な調整感度を求めることができるよう
になる。

【００３０】また、バーコードの走査読み取りに要する
時間が短くなれば、１走査の蓄積時間を長くすることが
可能になるので、ＣＣＤラインセンサの受光感度が向上
し、その分、ＬＥＤ駆動電流の値を小さくすることがで
きる。

【００３１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【００３２】図１は、本発明に係わるバーコードスキャ
ナの感度調整回路の一実施例を示すブロック構成図であ
る。

【００３３】図１において、２０はピークホールド回
路、２１はアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路、２
２は一時記憶回路、２３は除算器、２４は蓄積時間メモ
リＢ、２５は乗算器、２６は目標値メモリ、２７は前回
蓄積時間メモリ、２８は切換器、２９はデコード回数比
較回路Ｂ、３０は設定値メモリＢであり、その他、図３
に示す構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付
けている。

【００３４】なお、図１における本実施例の感度調整回
路の構成と、図３に示された既知の感度調整回路の構成
との違いは、図１に示された点線内の部分が本実施例の
感度調整回路において新たに付加されたものである。

【００３５】そして、ピークホールド回路２０は、増幅
回路６の出力に得られる直列信号の白レベルピーク値の
ホールドを行ない、Ａ／Ｄ変換回路２１は、前記ピーク
ホールド回路２０においてホールドされた白レベルピー
ク値をデジタル値、例えば、分解能８ビットのデジタル
値Ｄ₂₁に変換し、一時記憶回路２２は、Ａ／Ｄ変換回路
２１に得られた前記白レベルピークのデジタル値Ｄ₂₁を
一時的に格納させる。目標値メモリ２６は、白レベルピ
ーク値における目標値をデジタル値Ｄ₂₆として格納して
おり、前回蓄積時間メモリ２７は、前回の蓄積時間をセ
ンサクロック信号のカウント値Ｄ₂₇に対応させて格納さ
せている。乗算器２５は、目標値メモリ２６に格納され
ている前記デジタル値Ｄ₂₆と、前回蓄積時間メモリ２７
に保持されている前記カウント値Ｄ₂₇とを乗算し、その
乗算の結果得られたデジタル値Ｄ₂₅を出力する。除算器
２３は、乗算器２５の出力デジタル値Ｄ₂₅を、一時記憶
回路２２に格納されたデジタル値Ｄ₂₁で除算し、その除
算の結果得られたデジタル値Ｄ₂₃を出力する。蓄積時間
メモリ２４は、除算器２３の出力デジタル値Ｄ₂₃を格納
する。切換器２８は、初期状態に端子Ａ側に切換え接続
されているが、デコード回数比較回路Ｂ２９からの切換
え信号の供給により端子Ｂ側に切換え接続される。デコ
ード回数比較回路Ｂ２９は、デコード回数カウンタ９の
カウント値Ｄ₉ が設定値メモリＢ３０の設定値Ｄ₃₀より
大きくなると、切換器２８に切換え信号を供給する。

【００３６】以下、本実施例の感度調整回路の動作につ
いて、図２の信号波形図を併用して説明する。

【００３７】ここで、図２は、感度調整が行なわれる際
の各部の信号の状態の一例を示す信号波形図であり、
（ａ）はスタートパルス、（ｂ）はＣＣＤラインセンサ
４の出力直列信号、（ｃ）はクランプ増幅出力信号、
（ｄ）はピークホールド回路２０のピークホールド出力
信号である。

【００３８】ところで、図１の点線内の部分を除いた感
度調整回路の構成は、図３の既知の感度調整回路の構成
と同じであり、図１の点線内の部分を除いた感度調整回
路の動作も、図３の既知の感度調整回路の動作と一部分
同じである。

【００３９】しかるに、ここでは、本実施例の感度調整
回路の動作を理解し易くするため、図３の既知の感度調
整回路で既に行なった動作説明を含め、その動作の全体
について説明を行なう。

【００４０】時間ｔ₀ において、バーコードスキャナに
電源が投入されると、マイコン１８はスタート信号を起
動回路５に供給し、起動回路５はセット信号を送出して
各部を初期化させ動作状態にする。この状態になると、
クロック信号発振回路８は、各部に動作クロック信号を
送出し、かつ、センサクロック信号をＣＣＤラインセン
サ４と蓄積時間カウンタ１２に供給する。デコード回数
カウンタ９は初期値（例えば０）をアドレスデコーダ１
６に供給し、アドレスデコーダ１６は前記初期値（例え
ば０）に対応した蓄積時間メモリ１０のアドレス設定を
行ない、蓄積時間メモリ１０は前記設定されたアドレス
に対応した値（例えば１００）を蓄積時間比較回路１１
に供給する。蓄積時間カウンタ１２は、入力されるセン
サクロック信号をカウントし、このカウント値を蓄積時
間比較回路１１に供給する。蓄積時間比較回路１１は、
蓄積時間カウンタ１２の前記カウント値が前記アドレス
に対応した値（例えば１００）を越えたことを検出する
と、パルス信号をタイミング信号発生回路１３に、リセ
ット信号を蓄積時間カウンタ１２にそれぞれ供給する。
このとき、タイミング信号発生回路１３は、前記パルス
信号に応答し、最初のスタートパルスをＣＣＤラインセ
ンサ４に供給する。同時に、蓄積時間カウンタ１２は、
前記リセット信号によりそれまでのカウント値がリセッ
トされ、再び、センサクロック信号のカウントを開始す
る。

【００４１】時間ｔ₂ において、ＣＣＤラインセンサ４
に２番目のスタートパルスが印加されると、前述の場合
と同様に、ＣＣＤラインセンサ４は、バーコード３の読
み取りを行なって直列信号を出力する。この直列信号
は、増幅回路６で増幅された後、２値化回路７でデジタ
ル信号に変換され、デコード回路１７においてデコード
される。ところで、今回のバーコード３の読み取りによ
り得られた前記直列信号は、前記時間ｔ₁ 乃至時間ｔ₂
の間の蓄積時間Ａのものであるが、前記蓄積時間Ａはそ
れまでＣＣＤラインセンサ４の電荷蓄積部に蓄積されて
いた電荷が掃き出されたものであって、その振幅が極め
て大きなものであり、かつ、全く意味のないものである
ので、前記デコード回路１７は、今回も出力に正規の文
字や数字データを発生させることができず、デコードＮ
Ｇ信号のみを発生する。次いで、このデコードＮＧ信号
は、再びデコード回数カウンタ９に供給され、デコード
回数カウンタ９のカウント値をさらに１つだけ増大（例
えば２）させる。

【００４２】以下においても前述の場合と同様であっ
て、デコード回数カウンタ９の前記増大値（例えば２）
を出力、アドレスデコーダ１６の前記増大値（例えば
２）に対応する蓄積時間メモリ１０のアドレス設定、蓄
積時間メモリ１０の前記設定されたアドレスに対応した
値（例えば２５００）の蓄積時間比較回路１１への供
給、蓄積時間カウンタ１２のセンサクロック信号のカウ
ント値が前記アドレスに対応した値（例えば２５００）
を越えたことを蓄積時間比較回路１１で検出したことに
基づく、蓄積時間比較回路１１におけるパルス信号及び
リセット信号の発生、前記パルス信号に基づくタイミン
グ信号発生回路１３からの３番目のスタートパルスの発
生、前記リセット信号に基づく蓄積時間カウンタ１２の
カウント値のリセットがそれぞれ行なわれる。

【００４３】時間ｔ₃ において、ＣＣＤラインセンサ４
に３番目のスタートパルスが印加されると、前述の場合
と同様に、ＣＣＤラインセンサ４は、バーコード３の読
み取りを行なって直列信号を出力する。この直列信号
は、増幅回路６で増幅された後、２値化回路７でデジタ
ル信号に変換され、デコード回路１７においてデコード
される。この場合、今回のバーコード３の読み取りによ
り得られた前記直列信号は、前記時間ｔ₂ 乃至時間ｔ₃
の間の蓄積時間Ｂにおけるものであり、一応正規にバー
コード３を読み取ったものであるとしても、ＣＣＤライ
ンセンサ４の受光感度の設定が未だ不十分であって、そ
の振幅がかなり小さいものであるので、前記デコード回
路１７は、今回も出力に正規の文字や数字データを発生
させることができず、前と同様にデコードＮＧ信号のみ
を発生する。次に、ここで得られたデコードＮＧ信号
は、再びデコード回数カウンタ９に供給され、デコード
回数カウンタ９のカウント値をさらに１つだけ増大（例
えば３）させる。

【００４４】以下同様にして、デコード回路１７からデ
コードＮＧ信号が発生される度毎に、デコード回数カウ
ンタ９のカウント値を１つづつ増大させるようにし、そ
のカウント値の増大に伴って、蓄積時間カウンタ１２に
おけるセンサクロック信号のカウント値を変更させ、Ｃ
ＣＤラインセンサ４の蓄積時間を、蓄積時間Ｃ、蓄積時
間Ｄのように変更させるようにしている。

【００４５】ここまでの動作は、前述の既知の感度調整
回路の動作と同じであるが、以下に述べる動作は、本実
施例の感度調整回路に特有の動作になる。

【００４６】ＣＣＤラインセンサ４からバーコード３の
読み取りによって得られた直列信号が出力される度毎
に、増幅回路６において増幅された前記直列信号がピー
クホールド回路２０に供給され、ピークホールド回路２
０の出力に前記直列信号の振幅に対応した白レベルピー
ク値が得られる。次いで、前記白レベルピーク値は、Ａ
／Ｄ変換回路２１において前記白レベルピークを示すデ
ジタル値Ｄ₂₁に変換され、そのデジタル値Ｄ₂₁は一時記
憶回路２２に一時的に格納される。

【００４７】一方、前回記憶メモリ２７にはその直前に
得られた蓄積時間メモリＡ１０の出力デジタル値Ｄ₁₀が
常時格納されており、乗算器２５においては、目標値メ
モリ２６から読み出された白レベルピークの目標値Ｄ₂₆
と、蓄積時間メモリＡ１０から読み出された前記デジタ
ル値Ｄ₁₀とが乗算され、乗算デジタル出力Ｄ₂₅が得られ
る。また、除算器２３においては、乗算器２５からの乗
算デジタル出力Ｄ₂₅が、一時記憶回路２２から読み出し
た前記デジタル値Ｄ₂₁で除算され、ここで得られた前記
除算デジタル出力Ｄ₂₃は、蓄積時間メモリＢ２４に一時
的に格納される。

【００４８】この他に、デコード回数比較回路Ｂ２９
は、デコード回数カウンタ９におけるデコードＮＧ信号
の供給カウント数Ｄ₉ と、設定値メモリＢ３０の設定値
Ｄ₃₀とを比較しており、前記デコードＮＧ信号の供給カ
ウント数Ｄ₉ が前記設定値メモリＢ３０の設定値Ｄ₃₀を
越えると、切換え信号を切換器２８に供給する。切換器
２８は、前記切換え信号の供給により、それまで接続さ
れていた接点が端子Ａ側から端子Ｂ側に切換えられ、そ
の切換えに対応して蓄積時間メモリＢ２４に格納されて
いた前記デジタル値Ｄ₂₃が蓄積時間比較回路１１と前回
蓄積時間メモリ２７に供給され、それらの格納内容を更
新させるようになる。

【００４９】この場合、蓄積時間比較回路１１におい
て、蓄積時間カウンタ１２のセンサクロック信号のカウ
ント値Ｄ₁₂が前記デジタル値Ｄ₂₃に対応した値を越えた
ことを検出すると、蓄積時間比較回路１１はパルス信号
及びリセット信号を発生する。この内、パルス信号は、
タイミング信号発生回路１３を付勢して、ＣＣＤライン
センサ４にスタートパルスを供給し、同時に、ピークホ
ールド回路２０にホールドリセット信号を供給してホー
ルド状態を解除し、一時記憶回路２２にセット信号を供
給してその格納内容を廃棄させる。また、リセット信号
は、蓄積時間カウンタ１２に供給され、そのカウント値
をリセットさせる。

【００５０】次いで、ＣＣＤラインセンサ４において
は、前記スタートパルスの供給によって、再びバーコー
ド３の読み取りにより得られた直列信号が出力され、こ
の直列信号は増幅回路６において増幅された後、ピーク
ホールド回路２０に供給され、ピークホールド回路２０
の出力に前記直列信号の振幅に対応した白レベルピーク
値が得られる。次に、前記白レベルピーク値は、Ａ／Ｄ
変換回路２１において前記白レベルピークを示すデジタ
ル値Ｄ₂₁に変換され、そのデジタル値Ｄ₂₁は一時記憶回
路２２に再び一時的に格納される。

【００５１】このとき、前回記憶メモリ２７には蓄積時
間メモリＢ２４から読み出された前記デジタル値Ｄ₂₃が
格納されているので、乗算器２５は、目標値メモリ２６
から読み出された白レベルピークの目標値Ｄ₂₆と、蓄積
時間メモリＢ２４から読み出された前記デジタル値Ｄ₂₃
との乗算を行なって乗算デジタル値Ｄ₂₅を発生させ、
い、除算器２３においては、乗算器２５からの乗算デジ
タル値Ｄ₂₅を、一時記憶回路２２から読み出した前記デ
ジタル値Ｄ₂₁で除算することにより更新デジタル値Ｄ₂₃
が得られ、この更新デジタル値Ｄ₂₃は蓄積時間メモリＢ
２４に一時的に格納される。

【００５２】以下、蓄積時間メモリＢ２４に格納された
前記更新デジタル値Ｄ₂₃は、読み出された後、切換器２
８を介して蓄積時間比較回路１１と前回蓄積時間メモリ
２７に供給され、それらの格納内容を更新させるとこに
より、前述の動作が繰り返し実行される。

【００５３】この一連の動作中に、デコード回路１７の
出力に正規の（最適な）デコード信号が得られたときに
は、それ以後、ピークホールド回路２０のホールド出力
は殆ど変化することがなく、しかも、前回蓄積メモリ２
７に格納されているデジタル値Ｄ₂₃も更新されなくなる
ので、結果的に、蓄積時間メモリＢ２４に格納されるデ
ジタル値Ｄ₂₃も更新されることがない。このため、蓄積
時間カウンタ１２のセンサクロック信号のカウント値Ｄ
₁₂も一定になり、それ以後、ＣＣＤラインセンサ４の蓄
積時間は、前記カウント値Ｄ₁₂に対応した蓄積時間にな
るように維持され、ＣＣＤラインセンサ４は前記蓄積時
間に相応した受光感度に調整されるようになる。

【００５４】次に、本実施例で実行されている演算によ
り、感度を目標値に迅速に収束させることができる理由
について数値を用いて説明する。

【００５５】本実施例において実行される演算は、次式
（１）に示すとおりである。ただし、次式（１）におい
て、Ｔｎは次回の蓄積時間、Ｄｔは白レベルピークの目
標値、Ｔｇは今回の蓄積時間、Ｄｍは白レベルピークの
測定値をそれぞれ示す。

【００５６】 Ｔｎ＝（Ｄｔ×Ｔｇ）／Ｄｍ… … … …（１） ここで、例えば、Ａ／Ｄ変換回路２１の白レベルピーク
値の入力範囲が０乃至５Ｖであって、分解能８ビットで
あり、しかも、白レベルピークの目標値が２．５Ｖであ
るとすれば、Ａ／Ｄ変換により得られるデータは１２８
になる。また、このときのセンサクロック信号周波数を
２５０ＫＨｚ（１センサクロック信号は４μｓｅｃに相
当する）とする。

【００５７】いま、ＣＣＤラインセンサ４における最新
の走査によって得られた白レベルピーク値が１．２５Ｖ
（Ａ／Ｄ変換により得られるデータが６４）であり、そ
のときのＣＣＤラインセンサ４の蓄積時間が２０ｍｓｅ
ｃ（１センサクロック信号を４μｓｅｃとして、５Ｋセ
ンサクロック信号分）であるとすれば、（１）式から （１２８×５０００）／６４＝６４００００／６４＝１００００ となり、次のスタートパルスの発生は、１００００セン
サクロック信号供給後になる。

【００５８】そして、この次のスタートパルスの供給に
よるＣＣＤラインセンサ４の次の走査によって得られた
白レベルピーク値が、今度は、２．３Ｖ（Ａ／Ｄ変換に
より得られるデータが１１７）であり、そのときのＣＣ
Ｄラインセンサ４の蓄積時間が４０ｍｓｅｃ（１センサ
クロック信号を４μｓｅｃとして、１０Ｋセンサクロッ
ク信号分）であるとすれば、前と同様に（１）式から （１２８×１００００）／１１７＝１２８００００／１１７＝１０９４０ となり、さらに次のスタートパルスの発生は、１０９４
０センサクロック信号供給後になる。

【００５９】続いて、さらに次のスタートパルスの供給
によるＣＣＤラインセンサ４のさらに次の走査によって
得られた白レベルピーク値が、今度は、２．５３Ｖ（Ａ
／Ｄ変換により得られるデータが１３０）であり、その
ときのＣＣＤラインセンサ４の蓄積時間が４３．７６ｍ
ｓｅｃ（１センサクロック信号を４μｓｅｃとして、１
０９４０センサクロック信号分）であるとすれば、前と
同様に（１）式から （１２８×１０９４０）／１３０＝１４００３２０／１３０＝１０７７１ となり、この次のスタートパルスの発生は、１０７７１
センサクロック信号供給後になる。

【００６０】このように、前記演算によれば、ＣＣＤラ
インセンサ４の受光感度を目標値の近傍の値に一気に収
束させた後、デコード回路１７からデコード出力が得ら
れるまで徐々に前記目標値に収束させるようにしている
ので、従来のこの種の感度調整に比べて、かなり短い時
間内に前記目標値に収束させることが可能になり、通
常、前記目標値の近傍の値に一気に収束させたときに、
デコード回路１７からデコード出力が得られる場合が多
い。

【００６１】以上のように、本実施例によれば、ＣＣＤ
ラインセンサ４の受光感度、即ち、バーコードスキャナ
の感度を、極めて短時間に最適値に収束させることがで
きるようになり、最適値を得る際のＣＣＤラインセンサ
４の走査回数を少なくすることができるため、操作者に
違和感や不安感を与えることがない。

【００６２】また、本実施例によれば、バーコード３の
読み取り走査回数を少なくすることができるため、蓄積
時間を長くして感度を向上させることが可能になり、そ
の分、ＬＥＤ駆動電流を少なくすることができる。

【００６３】さらに、本実施例によれば、白レベルピー
ク値をホールドし、そのホールド信号を蓄積時間中にＡ
／Ｄ変換するようにしているので、充分な変換時間を採
ることができるようになって、Ａ／Ｄ変換回路２１とし
て低速度のものを用いることができ、安価にバーコード
スキャナを構成することが可能になる。

【００６４】なお、前記実施例においては、ラインセン
サ４として、ＣＣＤラインセンサを用いた場合について
説明したが、本発明は、ＣＣＤラインセンサを用いたも
のに限られるものではなく、ＭＯＳラインセンサを用い
たものにも、同様に適用できるものである。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ラインセンサ４の受光感度、即ち、バーコードスキャナ
の感度を、極めて短時間に最適値に収束調整させること
ができるようになり、前記最適値を得る際のラインセン
サ４におけるバーコード３の読み取り走査回数を少なく
することができるので、操作者に違和感や不安感を与え
ることがないという効果がある。

【００６６】また、本発明によれば、前記最適値を得る
際のラインセンサ４におけるバーコード３の読み取り走
査回数を少なくすることができるため、蓄積時間を長く
して感度を向上させることが可能になり、その蓄積時間
を長くした分だけ、ＬＥＤ駆動電流を少なくできるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるバーコードスキャナの感度調整
回路の一実施例を示すブロック構成図である。

【図２】図１に示す感度調整回路において、感度調整が
行なわれる際の各部の信号の状態の一例を示す信号波形
図である。

【図３】既知のバーコードスキャナの感度調整回路の一
例を示すブロック構成図である。

【図４】図３に示す感度調整回路の１蓄積時間内におけ
る各部の信号の状態の一例を示す信号波形図である。

【図５】図３に示す感度調整回路において、感度調整が
行なわれる際の各部の信号の状態の一例を示す信号波形
図でる。

【符号の説明】

１ ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイ ２ ＬＥＤ駆動回路 ３ バーコード ４ ＣＣＤラインセンサ ５ 起動回路 ６ 増幅回路 ７ ２値化回路 ８ クロック信号発振回路 ９ デコード回数カウンタ １０ 蓄積時間メモリ １１ 蓄積時間比較回路 １２ 蓄積時間カウンタ １３ タイミング信号発生回路 １４ デコード回数比較回路 １５ 設定値メモリＡ １６ アドレスデコーダ １７ デコード回路 １８ マイクロコンピュータ（マイコン） １９ オアゲート ２０ ピークホールド回路 ２１ アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路 ２２ 一時記憶回路 ２３ 除算器 ２４ 蓄積時間メモリＢ ２５ 乗算器 ２６ 目標値メモリ ２７ 前回蓄積時間メモリ ２８ 切換器 ２９ デコード回数比較回路Ｂ ３０ 設定値メモリＢ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ラインセンサの蓄積時間を変更すること
   により、その受光感度の調整を行なうバーコードスキャ
   ナの感度調整回路において、ラインセンサで読み取った
   白レベルピーク値をアナログーデジタル変換して得たデ
   ジタル値について所定の演算を行ない、その演算結果を
   基にして前記ラインセンサの次回の蓄積時間を決定する
   ことを特徴とするバーコードスキャナの感度調整回路。
2. 【請求項２】 前記所定の演算は、白レベルピークの目
   標値と前回の蓄積時間との乗算値を、前記デジタル値で
   除算する演算が実行されることを特徴とする請求項１記
   載のバーコードスキャナの感度調整回路。