JPH07302296A - 画像入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 データシンボル読み取り装置等の画像入力装
置の製造工程を簡単化することにより、その製造コスト
を削減する。 【構成】 ＣＣＤ（イメージセンサ）１７は２次元デー
タシンボルからの反射光を光電変換して画像信号を生成
し、第１基板２１に出力する。第１基板２１のアナログ
信号処理回路２３は画像信号をアナログビデオ信号に変
換してＴＶモニタ５１に出力する。またアナログ信号処
理回路２３は画像信号を所定のアナログ信号に変換して
第１基板２１のＡ／Ｄ変換器２５に出力する。Ａ／Ｄ変
換器２５はアナログ信号をデジタル信号に変換し、第２
基板３１に出力する。第２基板３１のコンパレータ３３
はデジタル信号を２値化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば２次元のデータ
シンボルの画像を読み取り、その画像信号に所定の処理
を施す画像入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、固体撮像装置（ＣＣＤ）を用いて
被写体像に対応した画像信号を生成する画像入力装置が
知られている。このような装置として、近年、例えば白
黒のモザイクパターンが２次元的に配列されたデータシ
ンボルを読み取る装置が開発されており、このデータシ
ンボル読み取り装置では、取り込まれた画像はデジタル
信号に変換されて処理される。また、ＣＣＤを備えた画
像入力装置として、例えば製造工程等を監視する工業用
ビデオ装置が知られており、このビデオ装置により取り
込まれた画像はアナログ信号としてモニタ装置に出力さ
れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、データシ
ンボル読み取り装置と工業用ビデオ装置は、共にＣＣＤ
により得られた画像信号を処理する回路を有している
が、従来これらの装置は別々の製造工程で生産されてい
たため、それぞれの設備が必要となり、製造コストが高
く、また製造作業が煩雑であった。

【０００４】本発明は以上の課題に鑑みてなされたもの
であり、データシンボル読み取り装置等の画像入力装置
の製造工程を簡単化することにより、その製造コストを
削減することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像入力装
置は、画像信号を生成するイメージセンサと、画像信号
を処理してデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を有す
る第１の基板と、この第１の基板に電気的に接続され、
デジタル信号に所定の処理を施す第２の基板とを備え、
第２の基板は装置本体に対して着脱自在であり、前記第
１の基板が、イメージセンサから入力された画像信号を
所定のアナログビデオ信号として外部へ出力するアナロ
グ信号処理回路を有することを特徴としている。

【０００６】

【実施例】以下図示実施例により、本発明を説明する。
図１は、本発明の画像入力装置の一実施例である定置式
のデータシンボル読み取り装置をの内部構造を模式的に
示す図である。

【０００７】装置本体１０は箱型のケーシング１１を有
し、ケーシング１１の前面側には開口部１２が設けられ
ている。この開口部１２を覆うようにしてケーシング１
１の前面側には集光レンズ１３が、またケーシング１１
の後端側には出力端子１４、１６が取り付けられてい
る。ケーシング１１の内部にはイメージセンサであるＣ
ＣＤ１７、フレキシブル基板１８、第１の基板（撮像基
板）２１および第２の基板（デコード基板）３１が設置
されている。

【０００８】イメージセンサであるＣＣＤ１７は、その
受光面が開口部１２に対向するように設置され、画像か
らの反射光を光電変換して画像信号を出力する。すなわ
ちＣＣＤ１７では多数の画素がマトリクス状に配置さ
れ、各画素のそれぞれが受光した光の光量に応じた電荷
を蓄積し、この電荷を所定時に順次転送するように構成
されている。この信号電荷は読み取られた画像に対応し
た画像信号を構成する。

【０００９】ＣＣＤ１７には湾曲したフレキシブル基板
１８の端部が電気的に接続される。フレキシブル基板１
８の他端は第１の基板２１に電気的に接続される。

【００１０】２枚の支持板１９はケーシング１１の底面
に立設されており、これらの支持板１９には、第１の基
板２１と第２の基板３１が着脱可能に取り付けられてい
る。第２の基板３１は、図中、第１の基板２１の上方に
位置しているが、この位置は逆であってもよい。第１の
基板２１の上面側および第２の基板３１の下面側にはそ
れぞれコネクタ２２、３２が互いに接続可能な位置に設
けられ、コネクタ２２とコネクタ３２は電気的に接続し
ている。

【００１１】第１の基板２１は出力端子１４に接続して
おり、出力端子１４はＴＶモニタ５１に接続される。第
２の基板３１は出力端子１６に接続しており、出力端子
１６はホストコンピュータ５２に接続される。

【００１２】図２は、この装置のブロック回路図であ
る。同図に示すように、第１の基板２１はアナログ信号
処理回路２３、ＣＣＤ駆動回路２４、Ａ／Ｄ変換器２５
およびこれらを接続するリード線等から構成される。

【００１３】ＣＣＤ駆動回路２４はフレキシブル基板１
８（図１）を介してＣＣＤ１７と接続されており、シフ
トパルス、駆動パルス、リセット信号等を出力し、この
シフトパルス等の作用によって、ＣＣＤ１７から画素信
号が出力される。

【００１４】アナログ信号処理回路２３はフレキシブル
基板１８を介してＣＣＤ１７と接続されており、ＣＣＤ
１７から出力される画素信号はアナログ信号処理回路２
３において所定の処理を施されてアナログ信号に変換さ
れ、Ａ／Ｄ変換器２５に出力される。またアナログ信号
処理回路２３では、画素信号が標準テレビジョン方式に
準拠したアナログビデオ信号（コンポジットビデオ信
号）に変換され、出力端子１４を介してＴＶモニタ５１
に出力される。

【００１５】Ａ／Ｄ変換器２５は、制御線Ｓ１０によっ
てＣＣＤ駆動回路２４と接続されており、制御線Ｓ１０
を介して入力されるタイミング信号に従って、アナログ
信号処理回路２３より出力されたアナログ信号を８ビッ
トのデジタル信号に変換する。

【００１６】第２の基板３１にはコンパレータ３３、Ｃ
ＰＵ３４、シリアル／パラレル変換器３５、メモリ３
６、通信ドライバ３７およびこれらを接続するリード線
等が設けられている。またこの第２の基板３１の上面に
は、この基板３１が装置本体１０に取り付けられた状態
においてコネクタ２２に電気的に接続される第２のコネ
クタ３２（図１）が設けられる。

【００１７】コンパレータ３３は、コネクタ２２、３２
内に形成される８ビットのデータ信号線Ｓ２によってＡ
／Ｄ変換器２５と接続されている。コンパレータ３３
は、１ビットのデータ信号線Ｓ５を介してシリアル／パ
ラレル変換器３５に接続され、また８ビットのデータ信
号線Ｓ３を介してＣＰＵ３４と接続されている。コンパ
レータ３３では、Ａ／Ｄ変換器２５から入力される８ビ
ットデータと、ＣＰＵ３４から入力される所定のデジタ
ル８ビットの閾値との大小比較が行われ、これにより画
像信号の２値化が行われる。この２値化データである１
ビット信号はシリアル／パラレル変換器３５に出力され
る。

【００１８】シリアル／パラレル変換器３５はメモリ３
６と８ビットのデータ信号線Ｓ４によって接続されてお
り、このメモリ３６には、メモリコントローラ（図示せ
ず）から入力されるリード／ライトタイミング信号によ
って、シリアル／パラレル変換器３５から入力される１
ビットデータ８個分を１単位として各メモリアドレスに
書き込み、あるいは、記憶されたデータをＣＰＵ３４に
読み出す。これらの動作はメモリ３６への書込み、読み
出し動作の高速化を目的としたものである。

【００１９】ＣＰＵ３４は、ＣＣＤ駆動回路２４、通信
ドライバ３７、シリアル／パラレル変換器３５およびメ
モリコントローラ等とそれぞれ接続されている。またＣ
ＰＵ３４は、コネクタを介してＣＣＤ駆動回路２４に電
気的に接続しており、ＣＣＤ駆動回路２４に対してＣＣ
Ｄ１７からの画素信号読み出し命令を出力し、メモリコ
ントローラに対してメモリ３６に対するデータの書込
み、及び読み出し制御を命令する。さらにＣＰＵ３４
は、通信ドライバ３７に対して装置本体１０と接続され
たホストコンピュータ５２等とのデータ送受信命令を行
うとともに、メモリ３６から読み出したデータを通信フ
ォーマットに対応したシリアルデータに変換して通信ド
ライバ３７へ送る。

【００２０】通信ドライバ３７は、出力端子１６および
シリアルデータバスＳ１を介してＣＰＵ３４に接続され
る。通信ドライバ３７から出力されるデータは出力端子
１６を介してホストコンピュータ５２へ送られる。ホス
トコンピュータ５２では入力されてくるデータに基づい
て各種様々な処理が行なわれる。またホストコンピュー
タ５２では、制御命令等の信号が通信ドライバ３７を介
してＣＰＵ３４に授受される。

【００２１】図３および図４を参照して本実施例の作用
を説明する。初めに図示しない発光ダイオードの光源が
点灯され、２次元データシンボル５４に照射される。照
射された光は２次元データシンボル５４で反射して集光
レンズ１３を介してＣＣＤ１７の受光面上に結像され
る。この受光面に蓄積された信号電荷は、ＣＣＤ駆動回
路２４の作用によって読み出され、画素信号としてアナ
ログ信号処理回路２３に連続的に出力される。

【００２２】この画素信号は、アナログ信号処理回路２
３によってアナログビデオ信号に変換され、ＴＶモニタ
５１（図１）に出力される。これによりＴＶモニタ５１
のモニタ画面５３に２次元データシンボル５４の画像が
表示される。モニタ画面５３の表示画面全体は、ＣＣＤ
１７によって読み取ることができる領域全体に対応して
いる。従って、ＣＣＤ１７の読み取り可能領域内に、２
次元データシンボル５４が入っていれば、図３に示すよ
うに、モニタ画面５３には２次元データシンボル５４が
完全に表示されることになる。

【００２３】これに対し、ＣＣＤ１７の読み取り領域内
に２次元データシンボル５４が完全に入っていない場合
は、図４に示すように、モニタ画面５３に表示される２
次元データシンボル５４の一部が欠けた状態になるか、
または２次元データシンボル５４がモニタ画面５３上に
全く表示されない。従って、操作者は、このモニタ画面
５３に表示される２次元データシンボル５４の様子を目
視することによって、装置本体１０に対する２次元デー
タシンボル５４の相対位置を認識することができ、２次
元データシンボル５４が正しく読み込める位置にあるか
否かを確認することができる。

【００２４】２次元データシンボル５４がＣＣＤ１７の
読み取り領域内に入っていることが確認されると、操作
者がホストコンピュータ５２のキーボードを操作するこ
とにより読み取り指令がＣＰＵ３４へ入力され、２次元
データシンボル５４が読み取られる。すなわち、ＣＰＵ
３４等の作用によって２次元データシンボル５４に対応
した数値または文字情報等が復号される。この復号され
た情報等は、通信ドライバ３７を介してホストコンピュ
ータ５２に送信される。

【００２５】本実施例の装置では、第１の基板２１と第
２の基板３１が本体１０に対して着脱自在であり、第２
基板３１を取り外した状態においても、単体でアナログ
カメラとなり、第１基板２１と出力端子１６を電気的に
接続すればアナログ、デジタル兼用のビデオカメラとし
て、例えば製造工程等を監視する工業用ビデオ装置等に
利用可能である。そして第２基板３１を取り付けること
により、２次元データシンボル読み取り装置として機能
する。

【００２６】一方、第２基板３１に代えて、後述する他
の実施例のごとく別の第２基板を取り付けることにより
容易に別用途の画像入力装置が得られる。従ってデータ
シンボル読み取り装置の製造工程が簡単化され、その製
造コストを削減することができる。なお、画像信号はデ
ジタル信号に変換されて第１の基板２１のＡ／Ｄ変換器
２５から第２の基板３１へ出力されるので、この交換作
業の際に、画像劣下のおそれはほとんどない。

【００２７】また本実施例の装置では、モニタ画面５３
に表示される２次元データシンボル５４を確認すること
により、２次元データシンボル５４に対する装置本体１
０の、読み取り可能位置への移動を迅速に行うことがで
きると共に、実質的な読み取り時間（２次元データシン
ボル５４を読み取り可能位置へ移動させ、その２次元デ
ータシンボル５４を読み取り、デコードしてホストコン
ピュータ５２へデコード情報を送信する一連の処理所要
時間）を短縮することができる。すなわち読み取られた
画像を簡易な構成の装置で容易かつ正確に読み取ること
ができる。特に、読み取られた画像をモニタすることが
できるので、読み取りエラーが少なくなり、また、読み
取りエラーが生じたときでもその発見や修正を容易に行
なうことができる。

【００２８】なお、本実施例では定置式のものについて
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
装置本体１０にトリガスイッチ、画像読み取り部および
光源等を有するコンタクト式のものでもよい。

【００２９】さらに、画像情報から２次元データシンボ
ル５４のビットパターンを抽出し、そのビットパターン
をホストコンピュータ５２に送信して、ホストコンピュ
ータ５２側でデコードを行わせるようにしてもよい。

【００３０】また本実施例では２次元データシンボル５
４の読み取りについて説明したが、従来からある１次元
のバーコード等の特殊記号を読み取る装置に本発明を適
用することもできる。

【００３１】図５は本発明の画像入力装置の他の実施例
である定置式のデジタル画像処理装置を模式的に示す断
面図、図６はこの装置のブロック回路図である。なお、
上記装置と同一部分には同一符号を付しており、重複説
明を省略する。

【００３２】これらの図に示すように、本装置では、第
一実施例の第２の基板（デコード基板）３１が第２の基
板（映像信号処理基板）４１に取り替えられている。こ
の第２の基板４１にはデジタル信号処理回路４３、ＣＰ
Ｕ４４、通信ドライバ４７、およびこれらを接続するコ
ード等が設けられる。

【００３３】デジタル信号処理回路４３はＡ／Ｄ変換器
２５に電気的に接続し、Ａ／Ｄ変換器２５より出力され
るデジタル信号に例えば輪郭強調やＬＰＦ（ローパスフ
ィルタ）等のフィルタリング処理を施して、出力に適し
た形式や状態に対応したデジタルビデオ信号に加工す
る。ＣＰＵ４４は、上記装置と同様、ホストコンピュー
タ５２のキーボードの操作に応じてこの回路の各動作を
統括的に制御する。通信ドライバ４７は出力端子１６、
ＣＰＵ４４に接続される。

【００３４】基板差し替え作業では、まずコネクタ２
２、３２の接続部分が外され、ドライバ等を用いて第２
の基板３１、第１の基板２１が支持板１９から順次取り
外される。次に元の第１の基板２１と新たな第２の基板
４１が支持板１９に取り付けられる。この状態において
第２の基板４１のコネクタ４２がコネクタ２２に電気的
に接続され、これによりＣＣＤ駆動回路２４とＣＰＵ４
４、およびＡ／Ｄ変換器２５とデジタル信号処理回路４
３が電気的に接続される。

【００３５】ＣＣＤ１７により撮影された画像はＴＶモ
ニタ５１に出力されてモニタ画面に表示されるととも
に、デジタル信号に変換されてデジタル信号処理回路４
３に出力される。デジタル信号処理回路４３はこのデジ
タル信号に所定の処理を施してデジタルビデオ信号に変
換し、出力端子１５を介してホストコンピュータ５２に
出力する。このデジタルビデオ信号は通信ドライバ４７
を介してホストコンピュータ５２内のメモリに取り込ま
れる。

【００３６】操作者は、モニタ画面５３に表示されるア
ナログ画像信号を確認しながらホストコンピュータ５２
内で、線の拡大や回転等の画像処理を行なう。

【００３７】以上のように他の実施例によれば、デジタ
ル信号処理装置が第１実施例の装置の第２基板（デコー
ド基板）３１を別の第２基板（映像信号処理基板）４１
に交換するのみで得られ、またこの交換作業は容易かつ
正確に行なうことができるため、製造工程が簡単化さ
れ、大量生産にも適しており、その製造コストを削減す
ることができる。

【００３８】また本装置ではＣＣＤ１７で読み取った画
像全体を、モニタ画面５３に表示させるので、撮影した
い画像が正しく読み取り領域内に入っているか否かを確
実に確認できる。従って、被写体に対する画像読み取り
装置の位置決めを迅速に行うことができる。すなわち読
み取られた画像を簡易な構成の装置で容易かつ正確に読
み取ることができる。

【００３９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、データシ
ンボル読み取り装置等の画像入力装置の製造工程を簡単
化することにより、その製造コストを削減することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像入力装置の一実施例に係るデータ
シンボル読み取り装置を示す図である。

【図２】図１のデータシンボル読み取り装置のブロック
回路図である。

【図３】第１実施例に於ける読み取り画像のディスプレ
イ表示例である。

【図４】第１実施例に於ける読み取り画像のディスプレ
イ表示例である。

【図５】本発明の画像入力装置の他の実施例に係るデジ
タル画像処理装置を示す図である。

【図６】図５のデジタル画像処理装置のブロック回路図
である。

【符号の説明】

１０ 画像入力装置 １７ 表示装置 ２１ 第１の基板 ３１ 第２の基板 ５４ ２次元データシンボル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像信号を生成するイメージセンサと、
   前記画像信号を処理してデジタル信号に変換するＡ／Ｄ
   変換器を有する第１の基板と、この第１の基板に電気的
   に接続され、前記デジタル信号に所定の処理を施す第２
   の基板とを備え、前記第２の基板は装置本体に対して着
   脱自在であり、前記第１の基板が、イメージセンサから
   入力された画像信号を所定のアナログビデオ信号として
   外部へ出力するアナログ信号処理回路を有することを特
   徴とする画像入力装置。
2. 【請求項２】 前記画像信号が２次元のデータシンボル
   に対応した信号であり、前記第２の基板は前記デジタル
   信号を２値化する手段を有することを特徴とする請求項
   １に記載の画像入力装置。
3. 【請求項３】 前記第２の基板は、前記デジタル信号に
   所定の処理を施して所望のデジタルビデオ信号に加工す
   る手段を有することを特徴とする請求項１または２に記
   載の画像入力装置。
4. 【請求項４】 前記第１の基板にはＡ／Ｄ変換器の出力
   部に接続された第１のコネクタが設けられ、前記第２の
   基板の面に、この基板が装置本体に取り付けられた状態
   において前記第１のコネクタに電気的に接続される第２
   のコネクタが設けられることを特徴とする請求項１に記
   載の画像入力装置。