JPH076197A - 光学読取装置 - Google Patents
光学読取装置Info
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- JPH076197A JPH076197A JP5167337A JP16733793A JPH076197A JP H076197 A JPH076197 A JP H076197A JP 5167337 A JP5167337 A JP 5167337A JP 16733793 A JP16733793 A JP 16733793A JP H076197 A JPH076197 A JP H076197A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 バーコードリーダ等の光学読取装置におい
て、リーダをバーコードから離して使用し、或いは傾け
て使用した場合でも、適正な光量を得て、高信頼性の読
取りを可能とする。 【構成】 ＣＣＤラインセンサ３と、結像レンズ４と、
それぞれが時間のデューティ値に応じた明るさで個々に
発光される複数個のＬＥＤ１１〜１６と、ＣＣＤライン
センサの出力に基づいてＬＥＤの明るさを個々に制御す
る処理回路６とを備える。処理回路６は、ＣＰＵ６５に
おいて、ＣＣＤラインセンサ３の出力を各ＬＥＤ１１〜
１６に対応して複数領域に分割し、各分割領域における
読取出力を求め、その読取値に応じて各読取値が均一と
なるように各ＬＥＤ１１〜１６の発光時間のデューティ
を設定して発光させることで、ＣＣＤラインセンサ３に
おけるバーコードＢＣの均一かつ一定の光量での読み取
りが可能となる。
て、リーダをバーコードから離して使用し、或いは傾け
て使用した場合でも、適正な光量を得て、高信頼性の読
取りを可能とする。 【構成】 ＣＣＤラインセンサ３と、結像レンズ４と、
それぞれが時間のデューティ値に応じた明るさで個々に
発光される複数個のＬＥＤ１１〜１６と、ＣＣＤライン
センサの出力に基づいてＬＥＤの明るさを個々に制御す
る処理回路６とを備える。処理回路６は、ＣＰＵ６５に
おいて、ＣＣＤラインセンサ３の出力を各ＬＥＤ１１〜
１６に対応して複数領域に分割し、各分割領域における
読取出力を求め、その読取値に応じて各読取値が均一と
なるように各ＬＥＤ１１〜１６の発光時間のデューティ
を設定して発光させることで、ＣＣＤラインセンサ３に
おけるバーコードＢＣの均一かつ一定の光量での読み取
りが可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光電変換素子を用いた光
学読取装置に関し、特にバーコード等を読み取るための
光学読取装置においてその照明系を改善した光学読取装
置に関する。
学読取装置に関し、特にバーコード等を読み取るための
光学読取装置においてその照明系を改善した光学読取装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の光学読取装置として、光電変換
素子としてＣＣＤラインセンサを用いたバーコードリー
ダが知られており、図６はその概念構成図である。この
バーコードリーダＢＣＲは照明系１００と読取系２００
を有しており、バーコードＢＣに対してバーコードリー
ダＢＣＲを対向させることで、照明系１００がバーコー
ドＢＣを照明し、照明されたバーコードＢＣを読取系２
００において読み取ることができる。照明系１００は複
数個の発光ダイオード（以下、ＬＥＤと称する）１０１
を横方向に配列し、ＬＥＤドライブ回路１０２により点
灯させる。また、読取系２００は結像レンズ２０２とＣ
ＣＤラインセンサ２０１を有し、バーコードＢＣのパタ
ーンを結像レンズ２０２でＣＣＤラインセンサ２０１に
結像し、ＣＣＤラインセンサ２０１は結像されたパター
ン像を電気信号に変換し、信号処理回路２０３で処理し
てバーコードの読み取りを実行する。この信号処理回路
２０３では、図示は省略するが、検出された電気信号を
増幅し、これを２値化信号に変換し、ＣＰＵ等において
デコードを行う回路構成がとられている。
素子としてＣＣＤラインセンサを用いたバーコードリー
ダが知られており、図６はその概念構成図である。この
バーコードリーダＢＣＲは照明系１００と読取系２００
を有しており、バーコードＢＣに対してバーコードリー
ダＢＣＲを対向させることで、照明系１００がバーコー
ドＢＣを照明し、照明されたバーコードＢＣを読取系２
００において読み取ることができる。照明系１００は複
数個の発光ダイオード（以下、ＬＥＤと称する）１０１
を横方向に配列し、ＬＥＤドライブ回路１０２により点
灯させる。また、読取系２００は結像レンズ２０２とＣ
ＣＤラインセンサ２０１を有し、バーコードＢＣのパタ
ーンを結像レンズ２０２でＣＣＤラインセンサ２０１に
結像し、ＣＣＤラインセンサ２０１は結像されたパター
ン像を電気信号に変換し、信号処理回路２０３で処理し
てバーコードの読み取りを実行する。この信号処理回路
２０３では、図示は省略するが、検出された電気信号を
増幅し、これを２値化信号に変換し、ＣＰＵ等において
デコードを行う回路構成がとられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のバー
コードリーダでは、照明系１００においてはＬＥＤ１０
１を横一列に配設してバーコードＢＣを略均一に照明を
行っているが、読取系２００では結像レンズ２０２を用
いてＣＣＤラインセンサ２０１にバーコードＢＣのパタ
ーンの結像を行っているため、図７に示すような結像レ
ンズのコサイン４乗則によって結像レンズの光軸の周辺
部における光量が低下され、特にバーコードＢＣの両端
部における光量が低下され、ＣＣＤラインセンサ２０１
によるバーコードのパターンの読取能力が低下され、信
頼性の高い読み取りを行うことが困難になる。
コードリーダでは、照明系１００においてはＬＥＤ１０
１を横一列に配設してバーコードＢＣを略均一に照明を
行っているが、読取系２００では結像レンズ２０２を用
いてＣＣＤラインセンサ２０１にバーコードＢＣのパタ
ーンの結像を行っているため、図７に示すような結像レ
ンズのコサイン４乗則によって結像レンズの光軸の周辺
部における光量が低下され、特にバーコードＢＣの両端
部における光量が低下され、ＣＣＤラインセンサ２０１
によるバーコードのパターンの読取能力が低下され、信
頼性の高い読み取りを行うことが困難になる。
【０００４】このようなことから、従来では、例えば特
公昭６２−１７２７０号公報に記載されているように、
配列されているＬＥＤの両端側に対して中央側の照度を
減少させたものが提案されている。このような対策によ
れば、結像レンズにおけるコサイン４乗則によってもセ
ンサにおける光量が均一になり、前記した問題を解決す
ることが可能となる。しかしながら、このような対策で
は、バーコードリーダをバーコードから離して対向させ
た場合には、ＣＣＤラインセンサにおいて均一な光量が
得られるものの、バーコードに対してＣＣＤラインセン
サの距離が増加される分だけ全体的な光量不足となっ
て、読取能力が低下されてしまうことになる。
公昭６２−１７２７０号公報に記載されているように、
配列されているＬＥＤの両端側に対して中央側の照度を
減少させたものが提案されている。このような対策によ
れば、結像レンズにおけるコサイン４乗則によってもセ
ンサにおける光量が均一になり、前記した問題を解決す
ることが可能となる。しかしながら、このような対策で
は、バーコードリーダをバーコードから離して対向させ
た場合には、ＣＣＤラインセンサにおいて均一な光量が
得られるものの、バーコードに対してＣＣＤラインセン
サの距離が増加される分だけ全体的な光量不足となっ
て、読取能力が低下されてしまうことになる。
【０００５】また、バーコードに対してバーコードリー
ダを傾けた状態に対向させた場合には、両端部における
バーコードとＣＣＤラインセンサとの距離に差が生じる
ため、この差が光量の差となって表れ、結果として光量
が低い側の読取能力が低下されてしまうことがある。本
発明の目的は、バーコードリーダをバーコードから離し
て使用し、或いは傾けて使用する等のように、その使用
態様にかかわらず適正な光量を得て、高信頼性の読取り
を可能とした光学読取装置を提供することにある。
ダを傾けた状態に対向させた場合には、両端部における
バーコードとＣＣＤラインセンサとの距離に差が生じる
ため、この差が光量の差となって表れ、結果として光量
が低い側の読取能力が低下されてしまうことがある。本
発明の目的は、バーコードリーダをバーコードから離し
て使用し、或いは傾けて使用する等のように、その使用
態様にかかわらず適正な光量を得て、高信頼性の読取り
を可能とした光学読取装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の光学読取装置
は、複数個の光源で照明される対象物を読み取る光学セ
ンサの読取出力を各光源に対応して分割するとともに、
各分割領域の読取値を求め、この読取値がそれぞれ等し
くなるように各光源の明るさを帰還制御する手段を備え
る。例えば、光学センサとしてのＣＣＤラインセンサ
と、このＣＣＤラインセンサに対象物を結像する結像レ
ンズと、ＣＣＤラインセンサの長さ方向に沿って配列さ
れ、それぞれが時間のデューティ値に応じた明るさで個
々に発光される複数個のＬＥＤと、ＣＣＤラインセンサ
の出力に基づいて各ＬＥＤの明るさを個々に制御する処
理手段とを備えている。そして、処理手段はＣＣＤライ
ンセンサの出力を各ＬＥＤに対応して複数に分割し、各
分割領域のＣＣＤラインセンサ出力の平均値を演算し、
各平均値のうちの最小値を求め、この最小値に対して他
の平均値の逆比を演算し、前記最小値の分割領域に対応
するＬＥＤのデューティ値を所定の値に設定し、かつ他
の分割領域に対応するＬＥＤのデューティ値を前記最小
値のデューティ値に対して逆比のデューティ値に設定す
るような制御を行う構成とする。
は、複数個の光源で照明される対象物を読み取る光学セ
ンサの読取出力を各光源に対応して分割するとともに、
各分割領域の読取値を求め、この読取値がそれぞれ等し
くなるように各光源の明るさを帰還制御する手段を備え
る。例えば、光学センサとしてのＣＣＤラインセンサ
と、このＣＣＤラインセンサに対象物を結像する結像レ
ンズと、ＣＣＤラインセンサの長さ方向に沿って配列さ
れ、それぞれが時間のデューティ値に応じた明るさで個
々に発光される複数個のＬＥＤと、ＣＣＤラインセンサ
の出力に基づいて各ＬＥＤの明るさを個々に制御する処
理手段とを備えている。そして、処理手段はＣＣＤライ
ンセンサの出力を各ＬＥＤに対応して複数に分割し、各
分割領域のＣＣＤラインセンサ出力の平均値を演算し、
各平均値のうちの最小値を求め、この最小値に対して他
の平均値の逆比を演算し、前記最小値の分割領域に対応
するＬＥＤのデューティ値を所定の値に設定し、かつ他
の分割領域に対応するＬＥＤのデューティ値を前記最小
値のデューティ値に対して逆比のデューティ値に設定す
るような制御を行う構成とする。
【０００７】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明をバーコードリーダに適用した一実施
例の全体構成を示すブロック図である。同図において、
照明系は複数個のＬＥＤ１１〜１６を横一列に等間隔で
配列し、詳細を後述するＬＥＤドライブ回路２によって
各ＬＥＤ１１〜１６に供給する電流を個別に制御して各
ＬＥＤ１１〜１６を個別に発光制御できるようにする。
ここでは、６個のＬＥＤを配設した例を示している。ま
た、読取系は光学センサとしてのＣＣＤラインセンサ３
と、このＣＣＤラインセンサ３上にバーコードＢＣのパ
ターンを結像する結像レンズ４と、前記ＣＣＤラインセ
ンサ３をクロック発生回路７からのクロック信号に基づ
いて駆動して読取信号を出力させるためのＣＣＤドライ
ブ回路５とを有しており、結像されたバーコードＢＣの
パターンをＣＣＤラインセンサ３により光電変換して出
力する。
る。図１は本発明をバーコードリーダに適用した一実施
例の全体構成を示すブロック図である。同図において、
照明系は複数個のＬＥＤ１１〜１６を横一列に等間隔で
配列し、詳細を後述するＬＥＤドライブ回路２によって
各ＬＥＤ１１〜１６に供給する電流を個別に制御して各
ＬＥＤ１１〜１６を個別に発光制御できるようにする。
ここでは、６個のＬＥＤを配設した例を示している。ま
た、読取系は光学センサとしてのＣＣＤラインセンサ３
と、このＣＣＤラインセンサ３上にバーコードＢＣのパ
ターンを結像する結像レンズ４と、前記ＣＣＤラインセ
ンサ３をクロック発生回路７からのクロック信号に基づ
いて駆動して読取信号を出力させるためのＣＣＤドライ
ブ回路５とを有しており、結像されたバーコードＢＣの
パターンをＣＣＤラインセンサ３により光電変換して出
力する。
【０００８】信号処理回路６は、ＣＣＤラインセンサ３
から出力される信号をサンプルし、かつこれを保持する
サンプルホールド回路６１と、サンプル・ホールドされ
た信号の一部を２値化する２値化回路６２と、サンプル
・ホールドされた信号の他の一部を低域ろ波するフィル
タ回路６３と、ろ波された信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ
変換器６４と、前記２値化された信号に基づいてバーコ
ードパターンの読取りを行い、かつ一方ではＡ／Ｄ変換
されたデータに基づいて前記ＬＥＤドライブ回路２の制
御を行うＣＰＵ６５とを備えている。
から出力される信号をサンプルし、かつこれを保持する
サンプルホールド回路６１と、サンプル・ホールドされ
た信号の一部を２値化する２値化回路６２と、サンプル
・ホールドされた信号の他の一部を低域ろ波するフィル
タ回路６３と、ろ波された信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ
変換器６４と、前記２値化された信号に基づいてバーコ
ードパターンの読取りを行い、かつ一方ではＡ／Ｄ変換
されたデータに基づいて前記ＬＥＤドライブ回路２の制
御を行うＣＰＵ６５とを備えている。
【０００９】図２は前記ＬＥＤドライブ回路２の内部回
路図である。６個のＬＥＤ１１〜１６はそれぞれスイッ
チングトランジスタＴＲ１〜ＴＲ６のコレクタに電流制
限抵抗Ｒ１〜Ｒ６を介して接続される。また、各トラン
ジスタＴＲ１〜ＴＲ６のベースにはそれぞれプログラマ
ブルカウンタＰＣ１〜ＰＣ６の出力端が接続される。こ
れらのプログラマブルカウンタＰＣ１〜ＰＣ６は、ここ
ではＮ／１６進カウンタとして構成され、クロック端子
ＣＫに入力される１番目のクロックをカウントしたとき
から出力端ＯＵＴに信号を出力し、１〜１６のうちの予
めプログラムされた数Ｎだけクロックをカウントしたと
きに出力端ＯＵＴからの出力をリセットするように構成
される。このプログラム数Ｎの設定に際しては、ＣＰＵ
６５から入力される４ビットのプログラムデータＪ０〜
Ｊ３とロード信号Ｏ０〜Ｏ５に基づいて各カウンタＰＣ
１〜ＰＣ６毎にそれぞれ個々に設定される。
路図である。６個のＬＥＤ１１〜１６はそれぞれスイッ
チングトランジスタＴＲ１〜ＴＲ６のコレクタに電流制
限抵抗Ｒ１〜Ｒ６を介して接続される。また、各トラン
ジスタＴＲ１〜ＴＲ６のベースにはそれぞれプログラマ
ブルカウンタＰＣ１〜ＰＣ６の出力端が接続される。こ
れらのプログラマブルカウンタＰＣ１〜ＰＣ６は、ここ
ではＮ／１６進カウンタとして構成され、クロック端子
ＣＫに入力される１番目のクロックをカウントしたとき
から出力端ＯＵＴに信号を出力し、１〜１６のうちの予
めプログラムされた数Ｎだけクロックをカウントしたと
きに出力端ＯＵＴからの出力をリセットするように構成
される。このプログラム数Ｎの設定に際しては、ＣＰＵ
６５から入力される４ビットのプログラムデータＪ０〜
Ｊ３とロード信号Ｏ０〜Ｏ５に基づいて各カウンタＰＣ
１〜ＰＣ６毎にそれぞれ個々に設定される。
【００１０】したがって、このプログラマブルカウンタ
ＰＣ１〜ＰＣ６では、プログラム値Ｎが設定されると、
入力されるクロックに対して、第１のクロックからＮの
クロクをカウントするまでの間はトランジスタのベース
に信号を出力し、トランジスタをオンさせてＬＥＤを発
光させることになる。また、その後の（１６−Ｎ）のク
ロックをカウントする間は信号を出力せず、この間トラ
ンジスタをオフさせてＬＥＤの発光を停止する。このた
め、プログラム値Ｎを任意に設定することで、各カウン
タＰＣ１〜ＰＣ６の出力のデューティ値をＮ／１６に設
定でき、したがってそのプログラム値Ｎを任意に変更す
ることで、ＬＥＤ１１〜１６の発光時間のデューティ値
を１／１６，２／１６，…，１６／１６（＝１）の間で
任意に制御することが可能となる。
ＰＣ１〜ＰＣ６では、プログラム値Ｎが設定されると、
入力されるクロックに対して、第１のクロックからＮの
クロクをカウントするまでの間はトランジスタのベース
に信号を出力し、トランジスタをオンさせてＬＥＤを発
光させることになる。また、その後の（１６−Ｎ）のク
ロックをカウントする間は信号を出力せず、この間トラ
ンジスタをオフさせてＬＥＤの発光を停止する。このた
め、プログラム値Ｎを任意に設定することで、各カウン
タＰＣ１〜ＰＣ６の出力のデューティ値をＮ／１６に設
定でき、したがってそのプログラム値Ｎを任意に変更す
ることで、ＬＥＤ１１〜１６の発光時間のデューティ値
を１／１６，２／１６，…，１６／１６（＝１）の間で
任意に制御することが可能となる。
【００１１】次に、図３のフローチャートと、図４の信
号波形図に従って前記したバーコードリーダの動作を説
明する。先ず、図外の読取スイッチがオンされると、Ｃ
ＰＵはＬＤＥドライブ回路の６個のカウンタにプログラ
ム値Ｎが「８」となるような、即ちデューティ値が８／
１６（５０％）となるようなプログラムデータ信号を４
ビットデータＪ０〜Ｊ３に送出し、ロード信号Ｏ０〜Ｏ
５により各プログラマブルカウンタＰＣ１〜ＰＣ６に設
定することで、各カウンタは時間のデューティ値５０％
でトランジスタをオンさせるように動作し、これにより
全てのＬＥＤがデューティ５０％で発光され、バーコー
ドを照明する（ステップＳ１）。
号波形図に従って前記したバーコードリーダの動作を説
明する。先ず、図外の読取スイッチがオンされると、Ｃ
ＰＵはＬＤＥドライブ回路の６個のカウンタにプログラ
ム値Ｎが「８」となるような、即ちデューティ値が８／
１６（５０％）となるようなプログラムデータ信号を４
ビットデータＪ０〜Ｊ３に送出し、ロード信号Ｏ０〜Ｏ
５により各プログラマブルカウンタＰＣ１〜ＰＣ６に設
定することで、各カウンタは時間のデューティ値５０％
でトランジスタをオンさせるように動作し、これにより
全てのＬＥＤがデューティ５０％で発光され、バーコー
ドを照明する（ステップＳ１）。
【００１２】このような照明が行われと、結像レンズ４
はバーコードＢＣをＣＣＤラインセンサ３に結像し、Ｃ
ＣＤラインセンサ３はバーコードＢＣのパターンを読み
取り、光電変換して電気信号として出力する。このと
き、例えばバーコードリーダが正しくバーコードに対向
位置されているものとすれば、バーコードＢＣは均一に
照明されるため、読み取られた信号は図４（ａ）のよう
に、結像レンズのコサイン４乗則によって中央部の出力
レベルが両端部の出力レベルよりも高い状態の信号とし
て出力される。この信号はサンプルホールド回路６１で
サンプル・ホールドされた上で低域ろ波器６３によって
高周波分がろ波され、読取信号の包絡線信号として出力
される。そして、この信号を図４（ｂ）のように、Ａ／
Ｄ変換器６４でＡ／Ｄ変換し、これを読取データとして
ＣＰＵ６５に取り込む（ステップＳ２）。
はバーコードＢＣをＣＣＤラインセンサ３に結像し、Ｃ
ＣＤラインセンサ３はバーコードＢＣのパターンを読み
取り、光電変換して電気信号として出力する。このと
き、例えばバーコードリーダが正しくバーコードに対向
位置されているものとすれば、バーコードＢＣは均一に
照明されるため、読み取られた信号は図４（ａ）のよう
に、結像レンズのコサイン４乗則によって中央部の出力
レベルが両端部の出力レベルよりも高い状態の信号とし
て出力される。この信号はサンプルホールド回路６１で
サンプル・ホールドされた上で低域ろ波器６３によって
高周波分がろ波され、読取信号の包絡線信号として出力
される。そして、この信号を図４（ｂ）のように、Ａ／
Ｄ変換器６４でＡ／Ｄ変換し、これを読取データとして
ＣＰＵ６５に取り込む（ステップＳ２）。
【００１３】ＣＰＵ６５では、図４（ｃ）のように、取
り込んだデータをＬＥＤの個数に対応して第１領域か
ら第６領域まで６分割し、各分割領域〜の読取デ
ータの平均値Ａ〜Ｆを求める（ステップＳ３）。得られ
た各分割領域〜の平均値Ａ〜Ｆは、各ＬＤＥ１１〜
１６により照明されたバーコードＢＣの各ＬＥＤに対向
する領域がＣＣＤラインセンサ３に結合された際の光量
となる。しかる後、得られた６個の平均値Ａ〜Ｆの最小
値を求め（ステップＳ４）、この最小値に対する各分割
領域〜の平均値の逆比を演算する。例えば、図４
（ｃ）に示したように、各分割領域〜の平均値Ａ〜
Ｆのうち、最小値をＡとすれば、分割領域の逆比はＡ
／Ｂとなり、以下同様に分割領域〜の逆比はＡ／
Ｃ，〜Ａ／Ｆとなる。そして、最小値Ａの分割領域に
対応するＬＥＤ１１のデューティ値を１００％と設定し
た上で、他の分割領域のデューティ値が前記した逆比の
デューティ値となるようにそれぞれ設定する。即ち、平
均値Ｂの分割領域ではＡ／Ｂ×１００％、以下同様
に、Ａ／Ｃ×１００％，…，Ａ／Ｆ×１００％となる
（ステップＳ５）。図４（ｄ）は各領域〜の逆比を
示している。
り込んだデータをＬＥＤの個数に対応して第１領域か
ら第６領域まで６分割し、各分割領域〜の読取デ
ータの平均値Ａ〜Ｆを求める（ステップＳ３）。得られ
た各分割領域〜の平均値Ａ〜Ｆは、各ＬＤＥ１１〜
１６により照明されたバーコードＢＣの各ＬＥＤに対向
する領域がＣＣＤラインセンサ３に結合された際の光量
となる。しかる後、得られた６個の平均値Ａ〜Ｆの最小
値を求め（ステップＳ４）、この最小値に対する各分割
領域〜の平均値の逆比を演算する。例えば、図４
（ｃ）に示したように、各分割領域〜の平均値Ａ〜
Ｆのうち、最小値をＡとすれば、分割領域の逆比はＡ
／Ｂとなり、以下同様に分割領域〜の逆比はＡ／
Ｃ，〜Ａ／Ｆとなる。そして、最小値Ａの分割領域に
対応するＬＥＤ１１のデューティ値を１００％と設定し
た上で、他の分割領域のデューティ値が前記した逆比の
デューティ値となるようにそれぞれ設定する。即ち、平
均値Ｂの分割領域ではＡ／Ｂ×１００％、以下同様
に、Ａ／Ｃ×１００％，…，Ａ／Ｆ×１００％となる
（ステップＳ５）。図４（ｄ）は各領域〜の逆比を
示している。
【００１４】このように演算されたデューティ値に基づ
いてＣＰＵ６５はＬＥＤドライブ回路２の各カウンタＰ
Ｃ１〜ＰＣ６にそれぞれ個別のプログラム値Ｎをロード
させる。このプログラム値Ｎのロードは、ステップＳ１
で行った場合と同様の手法で行われる。但し、この例で
は、演算されたそれぞれのデューティ値を１／１６，２
／１６，…，１６／１６のうちの値のいずれかに最も近
い値に近似させたプログラム値に設定して各カウンタに
ロードさせることになる。そして、各カウンタＰＣ１〜
ＰＣ６はこのプログラム値Ｎに基づいてカウント動作を
行うことで、修正されたプログラム値Ｎに基づくデュー
ティ値でそれぞれ対応する各ＬＥＤ１１〜１６の発光時
間の制御が行われる（ステップＳ６）
いてＣＰＵ６５はＬＥＤドライブ回路２の各カウンタＰ
Ｃ１〜ＰＣ６にそれぞれ個別のプログラム値Ｎをロード
させる。このプログラム値Ｎのロードは、ステップＳ１
で行った場合と同様の手法で行われる。但し、この例で
は、演算されたそれぞれのデューティ値を１／１６，２
／１６，…，１６／１６のうちの値のいずれかに最も近
い値に近似させたプログラム値に設定して各カウンタに
ロードさせることになる。そして、各カウンタＰＣ１〜
ＰＣ６はこのプログラム値Ｎに基づいてカウント動作を
行うことで、修正されたプログラム値Ｎに基づくデュー
ティ値でそれぞれ対応する各ＬＥＤ１１〜１６の発光時
間の制御が行われる（ステップＳ６）
【００１５】この結果、各ＬＥＤ１１〜１６は平均値が
最小の領域のＬＥＤ１１に対してそれぞれ演算された
逆比のデューティ値の発光時間だけ発光されることにな
り、このとき各ＬＥＤ１１〜１６の明るさはデューティ
値に応じて比例的に制御されるため、各ＬＥＤ１１〜１
６に対向するバーコードＢＣの各部の照度もそれぞれの
ＬＥＤのデューティ値に対応する値となる。このため、
バーコードＢＣの面の明るさは対応する各ＬＥＤ１１〜
１６の明るさがに応じて不均一なものとなるが、結像レ
ンズ４によりＣＣＤラインセンサ３に結像されるバーコ
ードＢＣの光量は、結合レンズ４のコサイン４乗則が影
響される結果、各分割領域〜において均等化され、
ＣＣＤラインセンサ３から出力される出力は図４（ｅ）
のように平均化される（ステップＳ７）。したがって、
結像レンズ４のコサイン４乗則にかかわらず、ＣＣＤラ
インセンサ３においてバーコードＢＣを均一光量で読み
取ることができ、高信頼性の読取りが実現できる。
最小の領域のＬＥＤ１１に対してそれぞれ演算された
逆比のデューティ値の発光時間だけ発光されることにな
り、このとき各ＬＥＤ１１〜１６の明るさはデューティ
値に応じて比例的に制御されるため、各ＬＥＤ１１〜１
６に対向するバーコードＢＣの各部の照度もそれぞれの
ＬＥＤのデューティ値に対応する値となる。このため、
バーコードＢＣの面の明るさは対応する各ＬＥＤ１１〜
１６の明るさがに応じて不均一なものとなるが、結像レ
ンズ４によりＣＣＤラインセンサ３に結像されるバーコ
ードＢＣの光量は、結合レンズ４のコサイン４乗則が影
響される結果、各分割領域〜において均等化され、
ＣＣＤラインセンサ３から出力される出力は図４（ｅ）
のように平均化される（ステップＳ７）。したがって、
結像レンズ４のコサイン４乗則にかかわらず、ＣＣＤラ
インセンサ３においてバーコードＢＣを均一光量で読み
取ることができ、高信頼性の読取りが実現できる。
【００１６】このため、例えばバーコードリーダがバー
コードに対して傾けられて対向されてＣＣＤラインセン
サ３の出力が一方向に偏位された場合でも、或いはバー
コードリーダがバーコードから離れて対向されてＣＣＤ
ラインセンサ３の出力が全体的にレベル低下された場合
でも、その状態に応じて各ＬＥＤ１１〜１６の発光のデ
ューティを個々に制御することで、結果としてＣＣＤラ
インセンサ３の出力を均一に制御することができる。な
お、この場合、各分割領域の平均値のうちの最小値が、
予め設定した任意レベルとなるようにデューティ値を制
御するようにすれば、即ち、平均値の最小値のデューテ
ィを常に１００％にするのではなく、平均値の絶対値に
応じてデューティ値を任意に設定することにより、ＣＣ
Ｄラインセンサの出力を均一にする一方で各分割領域の
出力を任意の一定レベルに制御することが可能となる。
このような制御は、バーコードリーダをバーコードから
離して対向したような場合に、ＣＣＤラインセンサの出
力が全体的に低下されるような場合に、ＣＣＤラインセ
ンサの出力を全体的に増大させる上で有効である。
コードに対して傾けられて対向されてＣＣＤラインセン
サ３の出力が一方向に偏位された場合でも、或いはバー
コードリーダがバーコードから離れて対向されてＣＣＤ
ラインセンサ３の出力が全体的にレベル低下された場合
でも、その状態に応じて各ＬＥＤ１１〜１６の発光のデ
ューティを個々に制御することで、結果としてＣＣＤラ
インセンサ３の出力を均一に制御することができる。な
お、この場合、各分割領域の平均値のうちの最小値が、
予め設定した任意レベルとなるようにデューティ値を制
御するようにすれば、即ち、平均値の最小値のデューテ
ィを常に１００％にするのではなく、平均値の絶対値に
応じてデューティ値を任意に設定することにより、ＣＣ
Ｄラインセンサの出力を均一にする一方で各分割領域の
出力を任意の一定レベルに制御することが可能となる。
このような制御は、バーコードリーダをバーコードから
離して対向したような場合に、ＣＣＤラインセンサの出
力が全体的に低下されるような場合に、ＣＣＤラインセ
ンサの出力を全体的に増大させる上で有効である。
【００１７】図５はＬＥＤの発光タイミングと、ＣＣＤ
ラインセンサの読取りタイミングを示すタイムチャート
である。ここでは、ＣＣＤラインセンサにおける１走査
の時間を１０ｍｓｅｃとし、ＬＥＤの発光時間をＮ／１
６のデューティ値で制御し、更にＣＣＤの１走査の間に
ＬＥＤを１０回点滅制御しようとしたときには、クロッ
ク信号を１６ＫＨZ に設定すればよいことが判る。な
お、ＴＧはＣＣＤドライブ回路５から出力されるＣＣＤ
ラインセンサの読取タイミングのトリガパルスである。
ラインセンサの読取りタイミングを示すタイムチャート
である。ここでは、ＣＣＤラインセンサにおける１走査
の時間を１０ｍｓｅｃとし、ＬＥＤの発光時間をＮ／１
６のデューティ値で制御し、更にＣＣＤの１走査の間に
ＬＥＤを１０回点滅制御しようとしたときには、クロッ
ク信号を１６ＫＨZ に設定すればよいことが判る。な
お、ＴＧはＣＣＤドライブ回路５から出力されるＣＣＤ
ラインセンサの読取タイミングのトリガパルスである。
【００１８】なお、このＬＥＤのデューティ値による制
御は、ＣＣＤラインセンサの読み取りの複数周期毎に行
えばよい。但し、手持ちのバーコードリーダではバーコ
ードとリーダとの距離が一定しない場合が多いので、各
読取周期毎に行なうようにすることが好ましい。また、
前記実施例では、ＣＣＤラインセンサの出力が均一とな
るように各ＬＥＤの発光時間のデューティを個々に制御
しているが、各ＬＥＤに供給する電流値を個々に制御し
て各ＬＥＤの明るさを制御するようにしてもよい。
御は、ＣＣＤラインセンサの読み取りの複数周期毎に行
えばよい。但し、手持ちのバーコードリーダではバーコ
ードとリーダとの距離が一定しない場合が多いので、各
読取周期毎に行なうようにすることが好ましい。また、
前記実施例では、ＣＣＤラインセンサの出力が均一とな
るように各ＬＥＤの発光時間のデューティを個々に制御
しているが、各ＬＥＤに供給する電流値を個々に制御し
て各ＬＥＤの明るさを制御するようにしてもよい。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、光学セン
サの読取出力を複数の光源に対応して分割するととも
に、各分割領域の読取出力の値を求め、この読取値がそ
れぞれ等しくなるように各光源の明るさを帰還制御する
手段を備えることにより、結像レンズのコサイン４乗則
の影響が生じた場合や、バーコードリーダをバーコード
から離して対向させた場合や、バーコードに対してバー
コードリーダを傾けた状態に対向させた場合でも、光学
センサにおいて均一な光量での読み取りが実現でき、高
信頼性の読取りを可能とすることができる。例えば、光
学センサとしてＣＣＤラインセンサを用い、光源として
複数個のＬＥＤを配列した場合に、ＣＣＤラインセンサ
の出力に基づいてＬＥＤの明るさを個々に制御するよう
に構成し、特に各ＬＥＤに対応してＣＣＤラインセンサ
を複数領域に分割し、各分割領域のＣＣＤラインセンサ
出力が均一となるようにＬＥＤの発光時間のデューティ
を制御することにより、ＣＣＤラインセンサの各部での
光量を均一化でき、高信頼性の読み取りが可能となる。
サの読取出力を複数の光源に対応して分割するととも
に、各分割領域の読取出力の値を求め、この読取値がそ
れぞれ等しくなるように各光源の明るさを帰還制御する
手段を備えることにより、結像レンズのコサイン４乗則
の影響が生じた場合や、バーコードリーダをバーコード
から離して対向させた場合や、バーコードに対してバー
コードリーダを傾けた状態に対向させた場合でも、光学
センサにおいて均一な光量での読み取りが実現でき、高
信頼性の読取りを可能とすることができる。例えば、光
学センサとしてＣＣＤラインセンサを用い、光源として
複数個のＬＥＤを配列した場合に、ＣＣＤラインセンサ
の出力に基づいてＬＥＤの明るさを個々に制御するよう
に構成し、特に各ＬＥＤに対応してＣＣＤラインセンサ
を複数領域に分割し、各分割領域のＣＣＤラインセンサ
出力が均一となるようにＬＥＤの発光時間のデューティ
を制御することにより、ＣＣＤラインセンサの各部での
光量を均一化でき、高信頼性の読み取りが可能となる。
【図１】本発明をバーコードリーダに適用した実施例の
全体構成図である。
全体構成図である。
【図２】ＬＥＤドライブ回路の回路図である。
【図３】動作を説明するためのフロー図である。
【図４】動作を説明するための信号波形とその処理値を
示す図である。
示す図である。
【図５】ＣＣＤの読取りタイミングとＬＥＤの発光タイ
ミングの関係を示す図である。
ミングの関係を示す図である。
【図６】本発明が対象とするバーコードリーダの概略構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図７】結像レンズのコサイン４乗則を説明するための
図である。
図である。
【符号の説明】 １１〜１６ ＬＥＤ（発光ダイオード） ２ ＬＥＤドライブ回路 ３ ＣＣＤラインセンサ ４ 結像レンズ ５ ＣＣＤドライブ回路 ６ 処理回路 ６５ ＣＰＵ ＰＣ１〜ＰＣ６ プログラマブルカウンタ
Claims (2)
- 【請求項１】 複数個の光源を配列し、これらの光源で
照明される対象物を光学センサにて読み取る光学読取装
置において、前記光学センサの読取出力を前記各光源に
対応して分割するとともに、各分割領域の読取出力の値
を求め、この読取値がそれぞれ等しくなるように前記各
光源の明るさを帰還制御する手段を備えることを特徴と
する光学読取装置。 - 【請求項２】 光学センサとしてのＣＣＤラインセンサ
と、このＣＣＤラインセンサに対象物を結像する結像レ
ンズと、前記ＣＣＤラインセンサの長さ方向に沿って配
列され、それぞれが時間のデューティ値に応じた明るさ
で個々に発光される複数個のＬＥＤと、前記ＣＣＤライ
ンセンサの出力に基づいて前記ＬＥＤの明るさを個々に
制御する処理手段とを備え、前記処理手段は、前記ＣＣ
Ｄラインセンサの出力を各ＬＥＤに対応して複数に分割
し、各分割領域のＣＣＤラインセンサ出力の平均値を演
算し、各平均値のうちの最小値を求め、この最小値に対
して他の平均値の逆比を演算し、前記最小値の分割領域
に対応するＬＥＤのデューティ値を所定の値に設定し、
かつ他の分割領域に対応するＬＥＤのデューティ値を前
記最小値のデューティ値に対して逆比のデューティ値に
設定する制御を行う構成とすることを特徴とする光学読
取装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5167337A JPH076197A (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 光学読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5167337A JPH076197A (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 光学読取装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH076197A true JPH076197A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=15847869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5167337A Pending JPH076197A (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 光学読取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076197A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6386452B1 (en) | 1998-11-26 | 2002-05-14 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Image reading device with improved controller |
| US7025270B2 (en) | 2004-08-18 | 2006-04-11 | Optoelectronics Co., Ltd. | Automatic adjustment of illumination for reading barcodes and similar items |
| JP2007317059A (ja) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Denso Wave Inc | 光学情報読取装置 |
| JP2015130032A (ja) * | 2014-01-07 | 2015-07-16 | Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 | コード読取装置、コード読取方法、及びコード読取プログラム |
-
1993
- 1993-06-15 JP JP5167337A patent/JPH076197A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6386452B1 (en) | 1998-11-26 | 2002-05-14 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Image reading device with improved controller |
| US7025270B2 (en) | 2004-08-18 | 2006-04-11 | Optoelectronics Co., Ltd. | Automatic adjustment of illumination for reading barcodes and similar items |
| JP2007317059A (ja) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Denso Wave Inc | 光学情報読取装置 |
| JP4572871B2 (ja) * | 2006-05-29 | 2010-11-04 | 株式会社デンソーウェーブ | 光学情報読取装置 |
| JP2015130032A (ja) * | 2014-01-07 | 2015-07-16 | Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 | コード読取装置、コード読取方法、及びコード読取プログラム |
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