JPH0954810A - データシンボル読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】比較的少ない画素数の撮像素子を用いて、１次
元および２次元のデータシンボルを読み取ることが可能
なデータシンボル読み取り装置を提供する。 【解決手段】データシンボル読み取り装置１は、ミラー
４５およびレンズ４６からなる光学系４４、ＣＣＤ４
３、ＣＣＤ駆動回路、増幅回路、Ａ／Ｄ変換器、２値化
回路、左側データ用メモリー、右側データ用メモリー、
デコード用データメモリー、制御手段、モータ１８１、
モータ駆動回路、光源、光源駆動回路、通信用ドライバ
ー、トリガースイッチ、スイッチ回路等により構成され
ている。光学系４のミラー４５は、モータ１８１の回転
軸１８２に接合されており、バーコード３９の読み取り
を行う第１のモードでは、ミラー４５の角度を変更し
て、左側、中央部および右側をそれぞれ撮像し、各デー
タを連結してデコードする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば２次元デー
タシンボルのようなコード化された情報を読み取るデー
タシンボル読み取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、例えばＰＯＳシステム等に適用す
るために、商品情報をバーコード化し、バーコードリー
ダーにより読み取る方法、装置が普及している。しかし
ながら、バーコードの読み取りは、バーの配列方向に走
査を行って１次元的に読み取るものであり、情報量に限
界がある。

【０００３】そこで、近年、より多くの情報を担持し得
るものとして、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２次元データシンボルと、これを読み取
るデータシンボル読み取り装置が開発されている。この
データシンボル読み取り装置は、大別すると、撮像素
子、例えばＣＣＤのようなエリアセンサーを用いてデー
タシンボルのパターンを２次元的に同時に読み取る構成
のものと、ラインセンサーを用いて１ライン毎に主走査
するとともに、読み取り部とデータシンボルとを主走査
方向と直交する方向に相対的に移動することにより副走
査して２次元的に読み取る構成のものとがある。

【０００４】このように、バーコードリーダーの他、２
次元データシンボルを読み取るデータシンボル読み取り
装置が開発されていることから、バーコードと、２次元
データシンボルとが混在する状況が予想され、このた
め、バーコードおよび２次元データシンボルをそれぞれ
読み取ることが可能なデータシンボル読み取り装置が望
まれる。

【０００５】この場合、前記２次元データシンボルを読
み取るデータシンボル読み取り装置に撮像素子として用
いられているエリアセンサーにより、バーコードを撮像
し、その画像データを信号処理してデコードするよう構
成することが考えられる。

【０００６】しかしながら、一般にバーコードのバー配
列方向の幅は、２次元データシンボルの一辺の幅よりも
長く、分解能の低下から像倍率を減少させることができ
ないので、バーコードを読み取るためには、画素数が多
い大型のエリアセンサーを用いなければならない。この
ため、装置が高価となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、画素
数が比較的少ない撮像素子を用いて、１次元のデータシ
ンボル（バーコード）と、２次元のデータシンボルとを
読み取ることが可能なデータシンボル読み取り装置を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１３）の本発明により達成される。

【０００９】（１） 光学系によりシンボル読み取り領
域内の被写体像を撮像素子に結像させて、１次元のデー
タシンボルまたは２次元のデータシンボルを読み取るこ
とが可能なデータシンボル読み取り装置であって、前記
データシンボルに対するデータシンボル読み取り装置の
相対的な位置を変更することなく、前記シンボル読み取
り領域を移動し得るよう構成したことを特徴とするデー
タシンボル読み取り装置。

【００１０】（２） 前記１次元のデータシンボルを読
み取る場合には、前記シンボル読み取り領域を前記１次
元のデータシンボルの配列方向に移動して前記撮像素子
により複数回撮像する上記（１）に記載のデータシンボ
ル読み取り装置。

【００１１】（３） 前記複数回撮像したとき、前記撮
像素子からの各画像信号に基づいて前記データシンボル
が表わす情報の解読を行う上記（２）に記載のデータシ
ンボル読み取り装置。

【００１２】（４） 光学系によりシンボル読み取り領
域内の被写体像を撮像素子に結像させて、１次元のデー
タシンボルまたは２次元のデータシンボルを読み取るこ
とが可能なデータシンボル読み取り装置であって、前記
光学系により形成される光路を変更して、前記シンボル
読み取り領域を移動する読取領域変更手段を有すること
を特徴とするデータシンボル読み取り装置。

【００１３】（５） 前記読取領域変更手段は、前記シ
ンボル読み取り領域を移動する際、隣接するシンボル読
み取り領域の一部が重複するように作動する上記（４）
に記載のデータシンボル読み取り装置。

【００１４】（６） 前記１次元のデータシンボルの読
み取りを行う第１のモードまたは前記２次元のデータシ
ンボルの読み取りを行う第２のモードのいずれかを設定
するモード設定手段を有し、前記モード設定手段により
設定されたモードに従って、前記１次元または２次元の
データシンボルの読み取りを行う上記（４）または
（５）に記載のデータシンボル読み取り装置。

【００１５】（７） 少なくとも前記第１のモードで
は、前記読取領域変更手段により前記シンボル読み取り
領域を移動し、この移動毎に前記撮像素子により撮像す
る上記（６）に記載のデータシンボル読み取り装置。

【００１６】（８） 前記撮像を複数回行ったときに、
前記撮像素子からの各画像信号を、互いにデータが重複
しないように連結するデータ連結手段を有する上記
（７）に記載のデータシンボル読み取り装置。

【００１７】（９） 前記第１のモードにおいて前記１
次元のデータシンボルのマージン区間を検出するマージ
ン検出手段を有し、前記マージン検出手段により検出さ
れた前記マージン区間の数に基づいて、前記シンボル読
み取り領域を移動する上記（７）または（８）に記載の
データシンボル読み取り装置。

【００１８】（１０） 撮像されたデータシンボルが前
記１次元のデータシンボルまたは前記２次元のデータシ
ンボルのいずれであるかを判別する判別手段と、前記判
別手段により判別されたデータシンボルの次元に応じて
データシンボルの読み取り動作を切り換える読取動作切
換手段とを有する上記（４）ないし（９）のいずれかに
記載のデータシンボル読み取り装置。

【００１９】（１１） 前記読取領域変更手段は、前記
光学系の光路上に設置された光学部品と、該光学部品を
駆動する駆動手段とを有し、この駆動手段により前記光
学部品を駆動して前記光路を変更する上記（４）ないし
（１０）のいずれかに記載のデータシンボル読み取り装
置。

【００２０】（１２） 前記光学部品は、前記駆動手段
により回転する反射鏡である上記（１１）に記載のデー
タシンボル読み取り装置。

【００２１】（１３） 前記撮像素子は、エリアセンサ
ーである上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の
データシンボル読み取り装置。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明のデータシンボル読
み取り装置を添付図面に示す好適実施例に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明のデータシンボル読み取り
装置の実施例を示す斜視図、図２は、図１に示すデータ
シンボル読み取り装置の断面側面図、図３は、図１に示
すデータシンボル読み取り装置における筐体の底面図、
図４は、図１に示すデータシンボル読み取り装置におけ
る光学系の斜視図、図５は、図１に示すデータシンボル
読み取り装置の回路構成を示すブロック図である。

【００２３】これらの図に示すように、本発明のデータ
シンボル読み取り装置１は、手で把持する縦長の把持部
２１とその先端側に形成されたＬ字状のヘッド部２２と
で構成されたケーシング２を有しており、把持部２１内
には、後述する信号処理回路５、光源駆動回路４２およ
び通信用ドライバー１６が収納され、ヘッド部２２内に
は、シンボル読み取り領域３６ａ、３６ｂおよび３６ｃ
からの光を受光する読み取り部４が収納されている。ま
た、ケーシング２の片方の側部には、読み取り部４によ
る読み取り動作を開始させるトリガースイッチ１４が設
置されている。

【００２４】読み取り部４は、シンボル読み取り領域３
６ａ〜ｃを照明する一対の光源（照明装置）４１と、撮
像素子であるＣＣＤ（charge coupled device ）（エリ
アセンサー）４３と、シンボル読み取り領域３６ａ〜ｃ
からの光（本実施例では反射光）をＣＣＤ４３の受光面
に結像するように導く光学系４４と、これらを支持する
図示しない支持部材とで構成されている。

【００２５】光学系４４は、シンボル読み取り領域３６
ａ〜ｃからの反射光の光路４７をほぼ直角方向に屈曲す
るミラー（反射鏡）４５と、ミラー４５で反射された光
をＣＣＤ４３の受光面に結像させるレンズ（またはレン
ズ群）４６とで構成されている。

【００２６】また、ヘッド部２２内には、モータ（ステ
ッピングモータ）１８１が設置されており、前記ミラー
４５は、モータ１８１の回転軸１８２の先端に、回転軸
１８２と平行になるよう接合されている。これにより、
ミラー４５は、モータ１８１の駆動により回転軸１８２
を中心にして正逆いずれの方向へも回転して、その角度
を変更し得るようになっている。このように、前記モー
タ１８１により、ミラー（光学部品）を回転（駆動）す
る駆動手段が構成される。

【００２７】ここで、本実施例では、ミラー４５が、図
４中左側、中央部および右側を撮像するための３つの姿
勢（角度）を採り得るように、予め、モータ１８１の回
転量（ステップ数）と回転方向の組み合わせが設定され
ている。この場合、図４中左側を撮像する場合と、図４
中中央部を撮像する場合とにおいて、それらのシンボル
読み取り領域３６ａ、３６ｂの一部が重複し、図４中中
央部を撮像する場合と、図４中右側を撮像する場合とに
おいて、それらのシンボル読み取り領域３６ｂ、３６ｃ
の一部が重複するようになっている。

【００２８】なお、モータ１８１は、その回転軸１８２
が回転してミラーの角度が変更される際、像がＣＣＤ４
３の受光面の一辺の方向に移動するような姿勢で設置さ
れている。

【００２９】両光源４１は、ヘッド部２２内の図２中側
方に光路４７を介してほぼ対称に設置されている。光源
４１としては、例えばＬＥＤのような発光素子、ハロゲ
ンランプ等を用いることができる。なお、光源４１の発
光側には、シンボル読み取り領域３６上の輝度をより均
一にするために、粗面を有する拡散板（図示せず）が設
置されている。この拡散板は、例えば、後述する透明板
７の一部に粗面加工を施すことにより得られる。このよ
うな光源４１には、これを点灯する光源駆動回路４２が
接続されている。

【００３０】ＣＣＤ４３では、多数のフォトダイオード
画素が行列状に配置され、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。この転送された電荷
は、読み取られた画像の画像信号を構成する。なお、Ｃ
ＣＤ４３の受光面の形状は、ほぼ長方形になっている。

【００３１】シンボル読み取り領域３６ａ〜ｃは、読み
取り面（データシンボル３８やバーコード３９が位置す
る面（基準面））３７上に形成される本装置固有の領域
であって、光源４１による光の照射がなされ、かつその
反射光をＣＣＤ４３により受光し、データを読み取るこ
とができる領域（ＣＣＤ４３の受光面に対応する領域）
である。

【００３２】モータ１８１が図４中時計回りに回転して
ミラー４５が図４中左側を向き所定角度傾斜すると、シ
ンボル読み取り領域は、バーコード３９の配列方向に沿
って図４中左側に移動する。すなわち、図４中左側にシ
ンボル読み取り領域３６ａが形成される。

【００３３】また、モータ１８１が図４中反時計回りに
回転してミラー４５が図４中右側を向き所定角度傾斜す
ると、シンボル読み取り領域は、バーコード３９の配列
方向に沿って図４中右側に移動する。すなわち、図４中
右側にシンボル読み取り領域３６ｃが形成される。

【００３４】このように、前記ミラー４５およびモータ
１８１により、シンボル読み取り領域を移動する読取領
域変更手段が構成される。なお、前述したように、ミラ
ー４５が、予め設定されている所定の位置（図４中左
側、中央および右側の３箇所）で停止し、これにより、
図４中左側、中央部および右側の３箇所をＣＣＤ４３に
より撮像し得るようになっている。

【００３５】本実施例では、図３に示すように、データ
シンボル（シンボルコード）（２次元のデータシンボ
ル）３８は、ｘ行×ｙ列（ｘ、ｙは、それぞれ２以上の
整数）に配列された黒色または白色（または透明）のモ
ザイク（セル）で構成されている。このモザイクの黒色
または白色は、例えば２進法における０または１を表
し、この組み合わせにより所望の情報が特定される。

【００３６】また、本実施例では、図４に示すように、
バーコード（１次元のデータシンボル）３９は、一方向
（図４中左右方向）に配列された幅が異なる黒色のバー
と、幅が異なる白色のスペースとの組み合わせにより構
成されている。このバーの黒色とスペースの白色、およ
びそれぞれの幅の組み合わせにより、０と１の組み合わ
せからなる一連の２進数の情報が特定される。なお、バ
ーコード３９の一端には、所定間隙を介して配置された
一対の黒色バー３９２、３９２からなるスタートシンボ
ル３９１が設けられ、他端には、所定間隙を介して配置
された一対の黒色バー３９４、３９４からなるストップ
シンボル３９３が設けられている。データシンボル３８
およびバーコード３９は、それぞれ、図示のような構成
のものに限定されないことは、言うまでもない。

【００３７】以上のように構成された読み取り部４にお
いて、光源駆動回路４２の作動により光源４１が点灯し
て両光源４１から発せられた光は、シンボル読み取り領
域３６ａ〜ｃに照射され、その反射光が光学系４４を介
してＣＣＤ４３の受光面上に結像され、この受光光量に
応じた画像信号（アナログ信号）が出力される。

【００３８】ケーシング２のヘッド部２２は、読み取り
部４をシンボル読み取り領域３６ａ〜ｃから所定の距離
（光路長）に保つための、すなわち、シンボル読み取り
領域３６ａ〜ｃ上に置かれたデータシンボル３８やバー
コード３９の像を光学系４４によりＣＣＤ４３の受光面
に結像させる距離を規定するためのガイド部材として、
読み取り部４からシンボル読み取り領域３６ａ〜ｃ側へ
延長された筐体３を有している。この筐体３は、光源４
１からの照明光の光路およびシンボル読み取り領域３６
ａ〜ｃからの反射光の光路４７をほぼ囲むように構成さ
れており、そのシンボル読み取り領域３６ａ〜ｃと平行
な断面（横断面）は、四角形をなしている。

【００３９】また、筐体３は、その先端が読み取り面３
７に当接したとき、シンボル読み取り領域３６ａ〜ｃか
らの光が光学系４４によりＣＣＤ４３の受光面に結像す
るような長さに設定されている。

【００４０】筐体３の先端には、矩形の先端開口３１が
形成されている。また、筐体３の内部（先端開口３１よ
り内側）には、防塵機能を有する透明板７が、光路４７
とほぼ垂直方向に設置されている。この透明板７は、光
源４１の図２中下側付近の位置に、筐体３の内部空間を
先端開口３１側の空間４ａと読み取り部４側の空間４ｂ
とに区画するように設置されている。透明板７として
は、各種ガラスや各種プラスチックで構成されたものが
使用可能である。このような透明板７を設けることによ
り、塵、埃等の異物や湿気等が読み取り部４側の空間４
ｂへ侵入することが防止される。

【００４１】さて、データシンボル読み取り装置１にお
いて、ケーシング２内には、読み取り部４からの画像信
号を処理する信号処理回路５が、例えばプリント基板上
に設けられている。図５に示すように、この信号処理回
路５は、主に、ＣＣＤ駆動回路６、増幅回路８、２値化
回路１０、左側データ用メモリー９、右側データ用メモ
リー１１、デコード用データメモリー１２、制御手段
（ＣＰＵ）１５およびこれらの電気接続ラインで構成さ
れている。

【００４２】また、制御手段１５には、光源駆動回路４
２、モータ駆動回路１８３、通信用ドライバー１６、ト
リガースイッチ１４および電源スイッチ（メインスイッ
チ）等のスイッチ回路１３がそれぞれ接続され、さら
に、必要に応じ、ＬＥＤ（発光素子）、ＬＣＤ（液晶表
示素子）またはＣＲＴのような表示装置（図示せず）等
が接続されている。また、前記モータ駆動回路１８３に
は、モータ１８１が接続されている。

【００４３】また、データシンボル読み取り装置１は、
バーコード（１次元のデータシンボル）の読み取りを行
う第１のモード（１次元のデータシンボル読み取りモー
ド）または２次元のデータシンボルの読み取りを行う第
２のモード（２次元のデータシンボル読み取りモード）
のいずれかを設定するモード設定手段と、撮像されたデ
ータシンボルがバーコード（１次元のデータシンボル）
または２次元のデータシンボルのいずれであるかを判別
する判別手段と、この判別手段により判別されたデータ
シンボルの次元に応じてデータシンボルの読み取り動作
を切り換える読取動作切換手段とを有している。

【００４４】本実施例における前記判別手段は、２次元
のデータシンボルの輪郭を検出できたか否かの判断と、
マージン区間を２つ以上検出することができたか否かの
判断と、データを連結することができたか否かの判断
と、適正なデコードデータが得られたか否かの判断とを
行うもので、その主機能は、制御手段１５により達成さ
れる。また、前記モード設定手段および読取動作切換手
段の主機能もそれぞれ前記制御手段１５により達成され
る。

【００４５】次に、データシンボル読み取り装置１の動
作を説明する。この場合、まず、概要を説明する。デー
タシンボル読み取り装置１において、トリガースイッチ
１４をオンとすると、２次元のデータシンボルを読み取
るための第２のモードに設定し、読み取りを開始する。
そして、２次元の切り出しエラーの場合または適正なデ
コードデータが得られない場合には、バーコード（１次
元のデータシンボル）を読み取るための第１のモードに
設定して、読み取りを開始する。

【００４６】第２のモードでは、ミラー４５を図４中、
中央に回転させて、ＣＣＤ４３により中央部を撮像す
る。信号処理回路５では、後述するように所定の信号処
理が行われる。この信号処理回路５にて処理された信号
は、必要なデータにデコードされた後、通信用ドライバ
ー１６により、外部に設置された例えばパソコンやワー
クステーションのようなホストコンピュータ１７に入力
される。このようなホストコンピュータ１７において
は、入力されたデータの格納および集計等が行われる。

【００４７】また、第１のモードでは、まず、ミラー４
５を図４中、中央に回転させて、ＣＣＤ４３により中央
部を撮像する。信号処理回路５では、後述するように所
定の信号処理が行われる。この場合、一定幅以上の白色
領域をマージン区間として検出するマージン検出を行
い、マージン区間が２つ以上検出された場合には、隣接
する２つのマージン区間に挟まれたデータ領域をデコー
ド領域と認識して、このデコード領域内のデータ（２値
化データ）に対してデコードを行う。

【００４８】また、マージン区間が２つ以上検出されな
い場合には、さらに、ミラー４５を図４中左側に回転さ
せて、ＣＣＤ４３により左側を撮像し、所定の信号処理
を行い、次いで、ミラー４５を図４中右側に回転させ
て、ＣＣＤ４３により右側を撮像し、所定の信号処理を
行う。そして、前記中央部、左側および右側の３画面分
の画像データ（２値化データ）を連結し（データ連結を
行い）、この後、デコード領域内のデータ（２値化デー
タ）に対してデコードを行う。

【００４９】なお、前記左側データ用メモリー９、右側
データ用メモリー１１、デコード用データメモリー１２
および制御手段１５により、マージン区間を検出するマ
ージン検出手段と、画像データ（２値化データ）を連結
するデータ連結手段とが構成される。

【００５０】次に、前記第１のモードにおけるマージ
ン検出およびデータ連結の概要を説明する。 マージン検出 １画面分の２値化データのうち、所定ライン上の画素デ
ータ（２値化データ）を始端から１つずつ順次読み込
み、その都度、読み込んだ画素データが白色画素データ
か否かを判断する。そして、黒色画素データになるま
で、または、画素データの終端まで、白色画素データ数
Ｗをカウントする。次いで、前記白色画素データ数Ｗ
と、予め設定されているマージン（マージン量）に対応
する画素数とを比較し、白色画素データ数Ｗがマージン
に対応する画素数より大きい場合には、前記白色画素デ
ータの区間（一定幅以上の白色領域）を「マージン区
間」とする。

【００５１】データ連結 図１２は、左データと中央データの連結を説明するため
の概念図である。なお、図１２中の左側を「データの始
端側」、右側を「データの終端側」として説明する。ま
た、以下、図４中左側、中央部および右側を撮像したと
きのデータをそれぞれ、単に、「左データ」、「中央デ
ータ」および「右データ」という。

【００５２】まず、左データの終端からＸ区間（個）の
画素データ（２値化データ）と、中央データの始端から
Ｘ区間（個）の画素データ（２値化データ）とを比較す
る。図１２に示すように、例えば、比較するデータ数
（画素データの数）Ｘの初期値が５（Ｘ＝５）の場合に
は、左データの終端から５区間の画素データと、中央デ
ータの始端から５区間の画素データとを比較する。

【００５３】この場合、データが一致していないので、
Ｘを１つインクリメントし（Ｘ＝６）、左データの終端
から６区間の画素データと、中央データの始端から６区
間の画素データとを比較する。

【００５４】この場合もデータが一致していないので、
Ｘを１つインクリメントし（Ｘ＝７）、左データの終端
から７区間の画素データと、中央データの始端から７区
間の画素データとを比較する。

【００５５】この場合にはデータが一致しているので、
中央データの始端から７区間の画素データ（重複してい
る画素データ）を削除し、その中央データを左データの
終端に連結する。

【００５６】中央データと右データとを連結する場合に
も、前記と同様に、中央データの終端からＸ区間（個）
の画素データと、右データの始端からＸ区間（個）の画
素データとを比較し、前記Ｘ区間の画素データが一致す
るか否かを判断して、データが一致する場合には、右デ
ータの始端からＸ区間の画素データ（重複している画素
データ）を削除し、その右データを中央データの終端に
連結する。

【００５７】モータ駆動回路１８３は、モータ１８１に
電力を供給してモータ１８１を所定量（ステップ数）回
転させる駆動回路であり、その作動は、制御手段１５に
より制御される。

【００５８】光源駆動回路４２は、光源４１に電力を供
給して点灯する回路であり、その作動は、制御手段１５
により制御される。前記電源スイッチあるいはトリガー
スイッチ１４のオンにより、制御手段１５は、光源駆動
回路４２を作動させ、これにより光源４１が点灯する。
ここで、光源４１の点灯時間は、光源駆動回路４２によ
り所望に設定されている。

【００５９】また、電源スイッチのオンによって、制御
手段１５は、ＣＣＤ駆動回路６を作動させる。ＣＣＤ駆
動回路６からＣＣＤ４３へは、ＣＣＤ水平駆動パルス
と、ＣＣＤ垂直駆動パルスとが出力され、ＣＣＤ４３で
の電荷の蓄積および転送が制御される。

【００６０】また、ＣＣＤ駆動回路６では、クロック信
号を生成し、さらにこの信号に水平同期信号および垂直
同期信号を複合した信号（複合クロック信号）を制御手
段１５へ送出する。

【００６１】読み取り部４のＣＣＤ４３から順次出力さ
れる画像信号（アナログ信号）は、増幅回路８により増
幅され、図示しないＡ／Ｄ変換器によりデジタル画像信
号に変換されて２値化回路１０に入力される。

【００６２】２値化回路１０では、デジタル画像信号が
しきい値データと比較されて２値化される。２値化回路
１０より出力された２値化データは、制御手段１５に内
蔵されているアドレスカウンタにより、デコード用デー
タメモリー１２の所定のアドレスに記憶される。このア
ドレスカウンタは、前記ＣＣＤ駆動回路６から入力され
る複合クロック信号によって駆動する。

【００６３】第２のモードでは、デコード用データメモ
リー１２からは、前記アドレスカウンタに指定されたア
ドレス（デコード用データメモリー１２への記憶時とは
読み出し順序が逆の場合がある）に従って、データが順
次読み出され、１画面分のデータに対し、制御手段１５
の演算部において、例えば、像の反転、輪郭検出（デー
タシンボル３８に関する情報のみの抽出）、ドロップア
ウト補正、回転等の必要な画像処理を行い、さらに、制
御手段１５に内蔵されるデコーダにて、データシンボル
３８の体系に応じたデータにデコードする。このデコー
ドされたデータ（デコードデータ）は、通信用ドライバ
ー１６を介して、ホストコンピュータ１７へ出力され
る。なお、第１のモードについては、ここでの説明は省
略する。

【００６４】次に、データシンボル読み取り装置１の制
御手段１５の制御動作について説明する。図６、図７お
よび図８は、制御手段１５の動作を示すフローチャート
である。以下、このフローチャートに基づいて説明す
る。

【００６５】トリガースイッチ１４がオンすると、第２
のモードに設定し、ミラー４５を中央位置に回転させて
（ステップ１０１）、ＣＣＤ４３により中央位置を撮像
する（ステップ１０２）。次いで、ＣＣＤ４３からの画
像データ（画像信号）を２値化し、この２値化データ
（２値化信号）をデコード用データメモリー１２に書き
込む（ステップ１０３）。

【００６６】次いで、前記２値化データに対して、前述
した輪郭検出等の所定の画像処理を行う（ステップ１０
４）。なお、データシンボル３８は、その輪郭を判別し
得るように４辺外周が黒色となっており、データシンボ
ル３８の最外周の黒色の画素に対応する２値化データを
追跡抽出してデータシンボル３８の輪郭を検出し、この
データシンボル３８の輪郭を構成する黒色の画素によっ
て囲まれる領域をデコード領域と認識する。

【００６７】次いで、２次元の切り出しＯＫか否かを判
断する（ステップ１０５）。ステップ１０５では、デー
タシンボル３８の最外周の黒色の画素に対応する２値化
データの追跡を行った結果、始点から１周して再び始点
に戻ることができた場合（データシンボル３８の輪郭を
検出することができた場合）には、２次元の切り出しＯ
Ｋと判断し、追跡が途中で中断した場合および追跡を開
始することができなかった場合（データシンボル３８の
輪郭を検出することができなかった場合）には、２次元
の切り出しエラー（ＮＧ）と判断する。

【００６８】例えば、シンボル読み取り領域３６ｂにデ
ータシンボル３８が包含された状態で撮像した場合に
は、２次元の切り出しＯＫと判断され、シンボル読み取
り領域３６ｂからデータシンボル３８がはみ出した状態
およびシンボル読み取り領域３６ｂ内にデータシンボル
３８が全くない状態で撮像した場合には、２次元の切り
出しエラーと判断される。なお、バーコード３９を撮像
した場合でも、２次元の切り出しＯＫと判断されること
があるが、この場合には、後述するステップ１０７にお
いてデコードエラーと判断され、ステップ１０９へ移行
する。

【００６９】前記ステップ１０５において２次元の切り
出しＯＫと判断した場合には、切り出されたデコード領
域内の２値化データに対してデコード（データシンボル
３８が表わす情報の解読）を行う（ステップ１０６）。

【００７０】次いで、デコードＯＫか否かを判断する
（ステップ１０７）。ステップ１０７では、適正なデコ
ードデータが得られた場合には、デコードＯＫと判断
し、適正なデコードデータが得られない場合には、デコ
ードエラー（ＮＧ）と判断する。

【００７１】前記ステップ１０７においてデコードＯＫ
と判断した場合には、デコードデータを通信用ドライバ
ー１６を介してホストコンピュータ１７へ送信（出力）
する（ステップ１０８）。

【００７２】また、前記ステップ１０５において２次元
の切り出しエラーと判断した場合、または、前記ステッ
プ１０７においてデコードエラーと判断した場合には、
第１のモードに設定し、モータ駆動回路１８３によりモ
ータ１８１を所定ステップ駆動して、ミラー４５を中央
位置に回転させる（ステップ１０９）。

【００７３】次いで、ＣＣＤ４３により中央位置を撮像
する（ステップ１１０）。次いで、ＣＣＤ４３からの画
像データ（画像信号）を２値化する（ステップ１１
１）。

【００７４】次いで、２値化データ（２値化信号）をデ
コード用データメモリー１２の中央領域に格納する（ス
テップ１１２）。次いで、前記２値化データに基づい
て、マージン検出を行う（ステップ１１３）。なお、こ
のサブルーチン（マージン検出）については、後に詳述
する。

【００７５】次いで、マージン区間数Ｍ≧２か否かを判
断する（ステップ１１４）。ステップ１１４において、
マージン区間数Ｍ＜２、すなわち、マージン区間数Ｍが
０または１と判断した場合には、モータ駆動回路１８３
によりモータ１８１を所定ステップ駆動して、ミラー４
５を図４中左方向（図４中時計回り）に回転させる（ス
テップ１１５）。

【００７６】次いで、ＣＣＤ４３により左方向を撮像す
る（ステップ１１６）。次いで、ＣＣＤ４３からの画像
データを２値化する（ステップ１１７）。次いで、２値
化データを左側データ用メモリー９に格納する（ステッ
プ１１８）。

【００７７】次いで、モータ駆動回路１８３によりモー
タ１８１を所定ステップ駆動して、ミラー４５を図４中
右方向（図４中反時計回り）に回転させる（ステップ１
１９）。次いで、ＣＣＤ４３により右方向を撮像する
（ステップ１２０）。

【００７８】次いで、ＣＣＤ４３からの画像データを２
値化する（ステップ１２１）。次いで、２値化データを
右側データ用メモリー１１に格納する（ステップ１２
２）。次いで、データ連結を行う（ステップ１２３）。
なお、このサブルーチン（データ連結）については、後
に詳述する。

【００７９】次いで、データ連結ＯＫか否かを判断する
（ステップ１２４）。ステップ１２４では、左データと
中央データの連結および中央データと右データの連結の
うちの少なくとも一方がＯＫの場合には、データ連結Ｏ
Ｋと判断し、左データと中央データの連結および中央デ
ータと右データの連結のいずれもがエラー（ＮＧ）の場
合には、データ連結エラー（ＮＧ）と判断する。

【００８０】前記ステップ１２４において、データ連結
エラーと判断した場合には、所定のエラー処理を行う。
なお、このエラー処理では、例えば、ＮＧ表示を行う。
また、前記ステップ１２４においてデータ連結ＯＫと判
断した場合には、連結された２値化データに基づいて、
マージン検出を行う（ステップ１２５）。

【００８１】次いで、マージン区間数Ｍ≧２か否かを判
断する（ステップ１２６）。前記ステップ１２６におい
て、マージン区間数Ｍ＜２、すなわち、マージン区間数
Ｍが０または１と判断した場合には、所定のエラー処理
を行う。

【００８２】また、前記ステップ１２６においてマージ
ン区間数Ｍ≧２と判断した場合、または、前記ステップ
１１４においてマージン区間数Ｍ≧２と判断した場合に
は、マージン区間とマージン区間とに挟まれた画像デー
タ領域をデコード領域と認識し、そのデコード領域内の
２値化データに対してデコード（バーコード３９が表わ
す情報の解読）を行う（ステップ１２７）。

【００８３】次いで、デコードＯＫか否かを判断する
（ステップ１２８）。ステップ１２８では、適正なデコ
ードデータが得られた場合には、デコードＯＫと判断
し、適正なデコードデータが得られない場合には、デコ
ードエラー（ＮＧ）と判断する。

【００８４】前記ステップ１２８においてデコードエラ
ーと判断した場合には、所定のエラー処理を行う。ま
た、前記ステップ１２８においてデコードＯＫと判断し
た場合には、デコードデータを通信用ドライバー１６を
介してホストコンピュータ１７へ送信する（ステップ１
２９）。

【００８５】次いで、モータ駆動回路１８３によりモー
タ１８１を所定ステップ駆動して、ミラー４５を中央位
置に回転させる（ステップ１３０）。以上でこのプログ
ラムは終了する。

【００８６】次に、前記ステップ１１３および１２５に
おけるマージン検出と、前記ステップ１２３におけるデ
ータ連結の際の制御手段１５の制御動作について説明す
る。

【００８７】（１）［マージン検出］ 図９は、マージン検出の際の制御手段１５の動作を示す
フローチャートである。以下、このフローチャートに基
づいて説明する。まず、マージン区間数Ｍをカウントす
る図示しないマージンカウンターをリセットする（Ｍ＝
０）（ステップ２０１）。

【００８８】次いで、画素データ数Ｃをカウントする図
示しないデータカウンターをリセットする（Ｃ＝０）
（ステップ２０２）。次いで、黒色画素データ数Ｂをカ
ウントする図示しない黒カウンターをリセットする（Ｂ
＝０）（ステップ２０３）。

【００８９】次いで、白色画素データ数Ｗをカウントす
る図示しない白カウンターをリセットする（Ｗ＝０）
（ステップ２０４）。次いで、所定のラインについて、
始端から画素データを１つ読み込む（ステップ２０
５）。

【００９０】次いで、前記画素データが白色画素データ
か否かを判断する（ステップ２０６）。ステップ２０６
において画素データが白色画素データであると判断した
場合には、黒カウンターをリセットする（Ｂ＝０）（ス
テップ２０７）。

【００９１】次いで、白カウンターの白色画素データ数
Ｗを１つインクリメントする（ステップ２０８）。次い
で、全データ終了したか否か、すなわち、データカウン
ターの画素データ数Ｃが、１ライン上の始端から終端ま
での全画素データ数に達したか否かを判断する（ステッ
プ２０９）。

【００９２】ステップ２０９において全データ終了して
いないと判断した場合には、データカウンターの画素デ
ータ数Ｃを１つインクリメントし（ステップ２１０）、
ステップ２０５に戻り、再度、ステップ２０５以降を実
行する。この場合、ステップ２０５では、同一ライン上
で、かつ１つ終端側の画素データを読み込む。

【００９３】また、ステップ２０９において全データ終
了したと判断した場合には、白カウンターの白色画素デ
ータ数Ｗが、予め設定されているマージンに対応する画
素数より大きいか否かを判断する（ステップ２１１）。

【００９４】また、ステップ２０６において画素データ
が黒色画素データであると判断した場合には、黒カウン
ターの黒色画素データ数Ｂ＝０か否かを判断する（ステ
ップ２１２）。

【００９５】ステップ２１２において黒色画素データ数
Ｂ＝０と判断した場合には、白カウンターの白色画素デ
ータ数Ｗが、予め設定されているマージンに対応する画
素数より大きいか否かを判断する（ステップ２１３）。

【００９６】ステップ２１１において白色画素データ数
Ｗがマージンに対応する画素数より大きいと判断した場
合、または、ステップ２１３において白色画素データ数
Ｗがマージンに対応する画素数より大きいと判断した場
合には、前記白色画素データの区間を「マージン区間」
とし、マージンカウンターのマージン区間数Ｍを１つイ
ンクリメントする（ステップ２１４）。

【００９７】また、このステップ２１４では、検出した
マージン区間の位置情報を制御手段１５に内蔵されてい
る図示しないメモリーに記憶する。具体的には、デコー
ド用データメモリー１２内のマージン区間のアドレスを
記憶しておき、そのアドレスを使って、前記ステップ１
２７においてデコードを行う。例えば、デコード用デー
タメモリー１２の「１０１００番地」〜「１０２００番
地」および「１１０００番地」〜「１１１００番地」
が、それぞれマージン区間と判定されたときは、これら
のアドレスから「１０２０１番地」〜「１０９９９番
地」をデコード領域（データ区間）として、前記「１０
２０１番地」〜「１０９９９番地」のデータに対してデ
コードを行う。

【００９８】また、ステップ２１２において黒色画素デ
ータ数Ｂ＝０ではないと判断した場合、または、ステッ
プ２１３において白色画素データ数Ｗがマージンに対応
する画素数以下と判断した場合には、白カウンターをリ
セットする（Ｗ＝０）（ステップ２１５）。次いで、黒
カウンターの黒色画素データ数Ｂを１つインクリメント
する（ステップ２１６）。

【００９９】ステップ２１４またはステップ２１６の
後、全データ終了したか否か、すなわち、データカウン
ターの画素データ数Ｃが、１ライン上の始端から終端ま
での全画素データ数に達したか否かを判断する（ステッ
プ２１７）。

【０１００】ステップ２１７において全データ終了して
いないと判断した場合には、データカウンターの画素デ
ータ数Ｃを１つインクリメントし（ステップ２１８）、
ステップ２０５に戻り、再度、ステップ２０５以降を実
行する。この場合、ステップ２０５では、同一ライン上
で、かつ１つ終端側の画素データを読み込む。

【０１０１】また、ステップ２１１において白色画素デ
ータ数Ｗがマージンに対応する画素数以下と判断した場
合、または、ステップ２１７において全データ終了した
と判断した場合には、リターンする。

【０１０２】（２）［データ連結］ 図１０および図１１は、データ連結の際の制御手段１５
の動作を示すフローチャートである。以下、このフロー
チャートに基づいて説明する。まず、比較するデータ数
Ｘの初期値を設定する（ステップ３０１）。前記Ｘの初
期値は、本実施例では、例えば、５０とする。

【０１０３】次いで、Ｘ＞ａ（一定値）か否かを判断す
る（ステップ３０２）。前記ａは、左データと中央デー
タの連結において、比較するデータ数Ｘの上限であり、
本実施例では、例えば、ａ＝１００とする。

【０１０４】ステップ３０２においてＸ≦ａと判断した
場合には、左データの終端からＸ区間（Ｘ個）の画素デ
ータと、中央データの始端からＸ区間（Ｘ個）の画素デ
ータとを比較する（ステップ３０３）。

【０１０５】次いで、データが一致しているか否か、す
なわち、データの並び（組み合わせ）が同一か否かを判
断する（ステップ３０４）。ステップ３０４においてデ
ータが一致していないと判断した場合には、比較するデ
ータ数Ｘを１つインクリメントし（ステップ３０５）、
ステップ３０２に戻り、再度、ステップ３０２以降を実
行する。

【０１０６】また、ステップ３０４においてデータが一
致していると判断した場合には、中央データの始端から
Ｘ区間の画素データ（重複している画素データ）を削除
する（ステップ３０６）。このステップ３０６では、デ
コード用データメモリー１２の中央領域に記憶されてい
る中央データ（２値化データ）のうち、始端からＸ区間
の画素データを消去する。

【０１０７】次いで、中央データを左データの終端に連
結する（ステップ３０７）。このステップ３０７では、
左側データ用メモリー９から左データ（２値化データ）
を読み出し、その左データをデコード用データメモリー
１２の左領域に書き込み、これにより、デコード用デー
タメモリー１２上で、左データの終端と中央データの始
端とを連結する。

【０１０８】また、ステップ３０２においてＸ＞ａと判
断した場合には、左データと中央データの連結エラー
（ＮＧ）とする（ステップ３０８）。ステップ３０７ま
たはステップ３０８の後、比較するデータ数Ｘの初期値
を設定する（ステップ３０９）。前記Ｘの初期値は、本
実施例では、例えば、５０とする。

【０１０９】次いで、Ｘ＞ｂ（一定値）か否かを判断す
る（ステップ３１０）。前記ｂは、中央データと右デー
タの連結において、比較するデータ数Ｘの上限であり、
本実施例では、例えば、ｂ＝１００とする。

【０１１０】ステップ３１０においてＸ≦ｂと判断した
場合には、中央データの終端からＸ区間（Ｘ個）の画素
データと、右データの始端からＸ区間（Ｘ個）の画素デ
ータとを比較する（ステップ３１１）。

【０１１１】次いで、データが一致しているか否か、す
なわち、データの並び（組み合わせ）が同一か否かを判
断する（ステップ３１２）。ステップ３１２においてデ
ータが一致していないと判断した場合には、比較するデ
ータ数Ｘを１つインクリメントし（ステップ３１３）、
ステップ３１０に戻り、再度、ステップ３１０以降を実
行する。

【０１１２】また、ステップ３１２においてデータが一
致していると判断した場合には、右データの始端からＸ
区間の画素データ（重複している画素データ）を削除す
る（ステップ３１４）。このステップ３１４では、右側
データ用メモリー１１に記憶されている右データ（２値
化データ）のうち、始端からＸ区間の画素データを消去
する。

【０１１３】次いで、右データを中央データの終端に連
結する（ステップ３１５）。このステップ３１５では、
右側データ用メモリー１１から右データを読み出し、そ
の右データをデコード用データメモリー１２の右領域に
書き込み、これにより、デコード用データメモリー１２
上で、中央データの終端と右データの始端とを連結す
る。

【０１１４】また、ステップ３１０においてＸ＞ｂと判
断した場合には、中央データと右データの連結エラー
（ＮＧ）とする（ステップ３１６）。ステップ３１５ま
たはステップ３１６の後、リターンする。以上、本発明
のデータシンボル読み取り装置を、図示の実施例に基づ
いて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。

【０１１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のデータシ
ンボル読み取り装置によれば、画素数が比較的少ない撮
像素子を用いて、広い領域を撮像することができ、特
に、１次元のデータシンボル（バーコード）と、２次元
のデータシンボルとの２種のデータシンボルを読み取る
ことができる。また、画素数が比較的少ない小型の撮像
素子を用いることにより、装置を小型化することができ
る。

【０１１６】また、撮像されたデータシンボルが１次元
のデータシンボルまたは２次元のデータシンボルのいず
れであるかを判別する判別手段を有し、この判別手段に
より撮像されたデータシンボルの次元に応じてデータシ
ンボルの読み取り動作を切り換える場合には、第１のモ
ードと、第２のモードとの切り換えを手動で行うデータ
シンボル読み取り装置に比べ、操作が簡略化するととも
に、適正かつ確実に読み取りを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のデータシンボル読み取り装置の実施例
を示す斜視図である。

【図２】図１に示すデータシンボル読み取り装置の断面
側面図である。

【図３】図１に示すデータシンボル読み取り装置におけ
る筐体の底面図である。

【図４】図１に示すデータシンボル読み取り装置におけ
る光学系の斜視図である。

【図５】図１に示すデータシンボル読み取り装置の回路
構成を示すブロック図である。

【図６】本発明における制御手段の動作を示すフローチ
ャートである。

【図７】本発明における制御手段の動作を示すフローチ
ャート（図６の続き）である。

【図８】本発明における制御手段の動作を示すフローチ
ャート（図７の続き）である。

【図９】本発明において、マージン検出の際の制御手段
の動作を示すフローチャートである。

【図１０】本発明において、データ連結の際の制御手段
の動作を示すフローチャートである。

【図１１】本発明において、データ連結の際の制御手段
の動作を示すフローチャート（図１０の続き）である。

【図１２】本発明における左データと中央データの連結
を説明するための概念図である。

【符号の説明】

１ データシンボル読み取り装置 ２ ケーシング ２１ 把持部 ２２ ヘッド部 ３ 筐体 ３１ 先端開口 ３６ａ〜３６ｃ シンボル読み取り領域 ３７ 読み取り面 ３８ データシンボル（２次元のデータシン
ボル） ３９ バーコード（１次元のデータシンボ
ル） ３９１ スタートシンボル ３９２ 黒色バー ３９３ ストップシンボル ３９４ 黒色バー ４ 読み取り部 ４ａ、４ｂ 空間 ４１ 光源 ４２ 光源駆動回路 ４３ ＣＣＤ（エリアセンサー） ４４ 光学系 ４５ ミラー ４６ レンズ ４７ 光路 ５ 信号処理回路 ６ ＣＣＤ駆動回路 ７ 透明板 ８ 増幅回路 ９ 左側データ用メモリー １０ ２値化回路 １１ 右側データ用メモリー １２ デコード用データメモリー １３ スイッチ回路 １４ トリガースイッチ １５ 制御手段（ＣＰＵ） １６ 通信用ドライバー １７ ホストコンピュータ １８１ モータ（ステッピングモータ） １８２ 回転軸 １８３ モータ駆動回路 １０１〜１３０ ステップ ２０１〜２１８ ステップ ３０１〜３１６ ステップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新 丈晴 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 貫井 誠 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学系によりシンボル読み取り領域内の
   被写体像を撮像素子に結像させて、１次元のデータシン
   ボルまたは２次元のデータシンボルを読み取ることが可
   能なデータシンボル読み取り装置であって、 前記データシンボルに対するデータシンボル読み取り装
   置の相対的な位置を変更することなく、前記シンボル読
   み取り領域を移動し得るよう構成したことを特徴とする
   データシンボル読み取り装置。
2. 【請求項２】 前記１次元のデータシンボルを読み取る
   場合には、前記シンボル読み取り領域を前記１次元のデ
   ータシンボルの配列方向に移動して前記撮像素子により
   複数回撮像する請求項１に記載のデータシンボル読み取
   り装置。
3. 【請求項３】 前記複数回撮像したとき、前記撮像素子
   からの各画像信号に基づいて前記データシンボルが表わ
   す情報の解読を行う請求項２に記載のデータシンボル読
   み取り装置。
4. 【請求項４】 光学系によりシンボル読み取り領域内の
   被写体像を撮像素子に結像させて、１次元のデータシン
   ボルまたは２次元のデータシンボルを読み取ることが可
   能なデータシンボル読み取り装置であって、 前記光学系により形成される光路を変更して、前記シン
   ボル読み取り領域を移動する読取領域変更手段を有する
   ことを特徴とするデータシンボル読み取り装置。
5. 【請求項５】 前記読取領域変更手段は、前記シンボル
   読み取り領域を移動する際、隣接するシンボル読み取り
   領域の一部が重複するように作動する請求項４に記載の
   データシンボル読み取り装置。
6. 【請求項６】 前記１次元のデータシンボルの読み取り
   を行う第１のモードまたは前記２次元のデータシンボル
   の読み取りを行う第２のモードのいずれかを設定するモ
   ード設定手段を有し、前記モード設定手段により設定さ
   れたモードに従って、前記１次元または２次元のデータ
   シンボルの読み取りを行う請求項４または５に記載のデ
   ータシンボル読み取り装置。
7. 【請求項７】 少なくとも前記第１のモードでは、前記
   読取領域変更手段により前記シンボル読み取り領域を移
   動し、この移動毎に前記撮像素子により撮像する請求項
   ６に記載のデータシンボル読み取り装置。
8. 【請求項８】 前記撮像を複数回行ったときに、前記撮
   像素子からの各画像信号を、互いにデータが重複しない
   ように連結するデータ連結手段を有する請求項７に記載
   のデータシンボル読み取り装置。
9. 【請求項９】 前記第１のモードにおいて前記１次元の
   データシンボルのマージン区間を検出するマージン検出
   手段を有し、前記マージン検出手段により検出された前
   記マージン区間の数に基づいて、前記シンボル読み取り
   領域を移動する請求項７または８に記載のデータシンボ
   ル読み取り装置。
10. 【請求項１０】 撮像されたデータシンボルが前記１次
    元のデータシンボルまたは前記２次元のデータシンボル
    のいずれであるかを判別する判別手段と、 前記判別手段により判別されたデータシンボルの次元に
    応じてデータシンボルの読み取り動作を切り換える読取
    動作切換手段とを有する請求項４ないし９のいずれかに
    記載のデータシンボル読み取り装置。
11. 【請求項１１】 前記読取領域変更手段は、前記光学系
    の光路上に設置された光学部品と、該光学部品を駆動す
    る駆動手段とを有し、この駆動手段により前記光学部品
    を駆動して前記光路を変更する請求項４ないし１０のい
    ずれかに記載のデータシンボル読み取り装置。
12. 【請求項１２】 前記光学部品は、前記駆動手段により
    回転する反射鏡である請求項１１に記載のデータシンボ
    ル読み取り装置。
13. 【請求項１３】 前記撮像素子は、エリアセンサーであ
    る請求項１ないし１２のいずれかに記載のデータシンボ
    ル読み取り装置。