JPH10508400A - 携帯式非接触ラベルイメージャのための方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 携帯式非接触ラベルイメージャは、ラベル（２５）上の二次元情報表示（２０）のイメージを捕捉する。捕捉されたイメージデータは、デコーダにより解読される。ラベルイメージャは、キーパッド（３５）とディスプレイ（４５）と署名捕捉パッド（４０）とを含むデータ端末装置（１０）の一部を構成する。データ端末装置の回路からスタート信号を受け取ると、ラベルイメージャは自動的にラベル情報表示を捕捉するために必要なステップを実行する。ラベルイメージャは、ユーザがカメラの照準を正確に定めることができるように照準目印を供給する。位置検知装置は、目標ラベルがカメラの被写界深度内に位置するときを決定する。このとき、ラベルイメージャは、ラベルから反射された光を測定することにより正確な露光に必要なシャッタースピードを決定する。よってラベルイメージャは、ラデコーダによって解読されたベルイメージを捕捉する。出力データに応じて、データ端末装置（１０）に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】 携帯式非接触ラベルイメージャのための方法と装置 発明の技術分野 本発明は、ラベル上のコードを読み取るための装置に関し、特に、バーコード および二次元の凝縮されたコードを全方向から読み取ることの可能な非接触イメ ージング・システムに関する。 発明の技術的背景 さまざまなタイプの機械読取可能コードおよび電子コード読取装置が従来より 知られている。これらの装置は、ユーザがデータを端末へ手操作により入力する 必要性をなくすことができるため有用である。これは、手操作によるデータ入力 よりもより迅速にかつより正確にデータを収集できるようにするため望まれてい る。 レーザ・スキャナは、通常、さまざまな用途に用いられている一次元のバーコ ードを読み取るのに用いられる。たとえば、バーコードは、各種の製品および商 品、また荷物に張り付けられる出荷ラベルに使われている。バーコードが適切な バーコード読取装置によって読み取られ解読されると、コンピュータは、解読さ れた番号を用いて、データベースに予め記憶された関連データにアクセスする。 たとえば、製品および商品においては、各製品は独自のバーコード番号を有し、 その関連するデータは、その製品および値段や製造業者などを識別する。荷物に おいては、ラベル番号がその荷物を一意に識別し、その関連するデータには、そ の荷物のサイズ、重量、発送元および届け先の住所や選択されたサービスのタイ プ（たとえば、翌日配送や中一日配送など）などの情報が含まれている。 携帯式非接触バーコード読取装置の場合、ラベル読み取りに用いられるレーザ ービームは、また他に２つの重要な機能を提供する。レーザビームは、ユーザが 目的とするラベルにバーコード読取装置を向け、且つ、バーコードの軸に対して バーコード読取装置を適切に合わせることを可能とする可視光線を投射する。加 えて、レーザ光線の輝度および波長は、店内、オフィス内、倉庫内の照明環境が ラベルを読むバーコード読み取り装置の能力に影響をもたらさないものである。 一次元バーコードは、多くておおよそ１５文字の用途にもっとも適している。 一次元バーコードを用いてもっと多くのデータをコード化するには、バーコード は比較的大きくなければならない。このためラベルは、小さなものに取り付ける には大きすぎ、また紙を比較的大量に必要とするものとなってしまう。 実際に大量のデータをコード化するために、凝縮された二次元コードまたは記 号学（symbology）が発展した。たとえば、六角形（hexagonal）コーディング記 号学は、約１インチ平方に１００文字までコード化することが可能である。この ような記号学は、米国特許第４，９９８，０１０号の「多角形情報コード化条項 、方法およびシステム（Polygonal Information Encoding Article，Process an d System）」および米国特許第４，８７４，９３６号の「六角形情報コード化条 項、方法およびシステム（Hexagonal Information Encoding Articie，Process and System）」に開示されている。これらの開示は、参照としてここに組み込ま れ、またこの一部となる。荷物ラベルに用いられる場合、これらの二次元記号学 は、関連データを集中データベースで照合する必要なく、発送元、届け先、重量 、サービスのタイプなどの出荷情報をラベルから直接読み取ることを可能とする 。 一次元バーコードを読み取るために用いられる従来のレーザースキャナは、二 次元コードを読み取ることができない。しかしながら、電荷結合素子（ＣＣＤ） 配列を採用するカメラは、一次元コードと二次元コードのどちらのイメージも「 捕捉」できる。従来の写真用カメラでスナップショットを撮るのと類似のイメー ジを捕捉するこの方法は、ＣＣＤ配列上のイメージの焦点に合わせ、所定の時間 の間にＣＣＤ配列をイメージに露光する。この露光時間は、電子的シャッタース ピードとみなされる。ＣＣＤカメラの出力がデジタル化された後、解読される前 に記憶および／または処理されてもよい。イメージが捕捉された後イメージデー タを「回転」する能力によって、回転方向を考慮することなくコードが捕捉され 解読される。よって、コードの特定の軸にカメラをそろえる必要はない。 ＣＣＤカメラは、二次元イメージを捕捉し、解読アルゴリズムへイメージデー タを供給するので、ＣＣＤカメラを採用するラベル読取装置は、端末にプログラ ムされた解読アルゴリズムのように広範囲に及ぶ。これにより、適切な解読アル ゴリズムが提供される単一の読取装置で、さまざまなタイプのバーコードおよび 二次元記号を読取り、解読することができる。そのようなカメラおよび関連する 方法の一例は、米国特許第５，３２９，１０５号の「バーコード記号の幅および 要素を決定する方法および装置（Method and Apparatus for Determining the W idth of Elements of Bar Code Symbols）」、第５，３０８，９６０号の「結合 カメラシステム（Combined Camera System）」および第５，２７６，３１５号の 「退化バーコード記号の低分解能イメージを処理する方法および装置（Method a nd Apparatus for Processing Low Resolution Images of Degraded Bar Code S ymbols）」に開示されている。これらの開示は、参照としてここに組み込まれる 。 ＣＣＤカメラは、この応用に容易に利用可能であり、且つ適している。しかし ながら、ラベルイメージを捕捉した際にＣＣＤカメラが適切に露光されることを 確実にするために電子的シャッタースピードを調整する必要がある。適切に露光 されたイメージは、明るすぎ（露光過度）も暗すぎ（露光不足）もしない。加え て、カメラの狙いをラベルに定め、またカメラとラベルの距離（すなわち、物体 距離）が適切な範囲内に収まるのを確実にする必要がある。適切な物体距離によ り、カメラで焦点を合わせられたイメージが確実に適切なサイズ、つまり、ＣＣ Ｄ配列に適合するに十分に小さく且つデジタル化されたイメージデータに適用さ れる解読アルゴリズムによって適切に解読されるに十分に大きいサイズとなるよ うにする。 従来の技術には照準目印および露光制御を提供するラベルイメージャがあるが 、適切なカメラの照準、位置決めおよび露光を容易にする非接触のラベルイメー ジャが当該分野において必要とされる。操作は、自動で単純なものであり、ユー ザの最小の動作を要するものであるべきである。したがって、スキャンボタンを 一度押すだけで読取シーケンスのそのようなすべてを行うことのできる非接触の ラベルイメージャが当該分野において必要である。 発明の概要 本発明は、イメージャのカメラの視界の領域を示すための照準目印を提供し、 ターゲット面がイメージャの見込み被写界深度にあるか否かを決定し、適切なシ ャッタースピードを決定し、ターゲットがカメラの見込み領域にあるという判断 に対応してイメージを捕捉するなどの読み取りサイクルに関連するすべての行動 を自動的に実行する非接触イメージャを提供することを目的とする。 本発明によれば、この目的は、カメラと照射源とコントローラと照準目印と距 離計とを含む携帯式非接触ラベルイメージャによって成し遂げられる。照準目印 は、カメラの視界に対応し、情報表示を含む表面上に投射される。距離計は、イ メージャと表面との距離を決定する。カメラが表面の所定範囲内にあるとき、照 準目印は非活性化され、ターゲット面は照射源により照射される。これによりコ ントローラは、カメラにとって適切なシャッタースピードを決定し、情報表示の イメージを捕捉する。 本発明にかかわる非接触イメージャは数多くの利点を有する。イメージャは読 み取りサイクルに関連するステップすべてを自動的に実行するので、ユーザは単 にイメージャをターゲットに合わせ、イメージャとターゲットとの距離を調整す るのみでよい。照準目印によって、ユーザはターゲットをカメラの視界内に保持 できる。カメラがターゲットに対して適切な距離に位置されると、イメージャは 自動的に照準表示を非活性化し、照射源を起動し、適切なシャッタースピードを 決定し、ターゲットのイメージを捕捉する。これによって、ユーザは、読み取り サイクルを開始するためにひとつのボタンを押し、照準表示によって画定された エリアにターゲットを位置づけし、イメージャが自動的にイメージを捕捉するま でイメージャとターゲットとの距離を調整することによりイメージを捕捉する。 図面の簡単な説明 第１図は、荷物上のラベルを読み取るために本発明の非接触ラベルイメージャ を採用した携帯式データ端末装置の斜視図である。 第２図は、第１図の携帯式データ端末装置の底面図であり、各構成要素の位置 を示す。 第３図は、第１図の携帯式データ端末装置の内部の一部の等角図であり、各構 成要素の位置を示す。 第４図は、本発明の非接触ラベルイメージャの好ましい実施例に用いられる回 路のブロック図である。 第５図は、照射発光ダイオードを作動するために用いられる回路の略図である 。 第６図は、本発明の好ましい非接触ラベルイメージャを作動する好ましい方法 を示すフローチャートである。 第７図は、第２図のマーカーＬＥＤにより形成されたパターンを示す荷物上の ラベルの平面図である。 第８図は、第１図の携帯式データ端末装置の底面図であり、ラベルを照らすた めのレーザダイオードとターゲット・インジケータを供給する光線ジェネレータ とを含む別の実施例を示す。 第９図は、第８図の光線ジェネレータからのパターンを示す荷物上のラベルの 平面図である。 第１０図は、第１図の携帯式データ端末装置の部分底面図であり、ＣＣＤ配列 に隣接する光センサーの別の位置を示す。 第１１Ａ図および第１１Ｂ図は、円形ＬＥＤ構成を採用する別のイルミネータ を示す。 好ましい実施の形態の詳細な説明 図面について説明する。いくつかの図面にわたって同様の符号は同様の構成要 素を示すものである。第１図乃至第３図は、本発明を実施する非接触ラベルイメ ージャ１５を採用する携帯式データ端末装置１０を示す。好ましいラベルイメー ジャ１５は、携帯式データ端末装置１０の底面に設けられ、荷物３０上のラベル ２５に印刷された二次元コード２０などの情報表示（information indicia）の イメージを捕捉することができる。ラベル２５はまた、荷物の識別番号、受取人 および届け先住所を示す印刷された文字数字３２を含む。イメージャによって捕 捉されるこのイメージデータは、別のデコーダ３４によって解読される。 一般的に説明すると、データ端末装置１０の主要な機能は、荷物の配達サービ スを行う配達人による荷物関連データの収集を容易にすることである。収集され たデータは、追跡や請求の目的のため中央コンピュータシステムに伝送される。 キーパッド３５は、ユーザがコマンドや文字数字データを入力できるようにする 文字数字およびファンクションキー両方を備える。署名捕捉パッド４０は、荷物 を受けとる人の署名をデジタル化し、捕捉するために用いられる。ディスプレイ ４５は、キーパッドおよび署名捕捉パッドによって入力されたデータを示し、入 力データに応じて且つ、出荷情報（たとえば、値段など）を提供する。シリアル データが携帯式データ端末装置１０へおよび携帯式データ端末装置１０から伝送 されるようにするために光学インターフェイスポート（図示せず）が設けられる 。携帯式データ端末装置１０は、マイクロプロセッサおよび他の電子回路（図示 せず）によって制御される。そのような特徴を有する携帯式データ端末装置は、 米国特許第５，２７８，３９９号の「データ入力装置（Data Entry Unit）」に 記述されている。この開示は、ここに参照として組み込まれる。 上述したように、自動ラベル読取装置は、荷物に張り付けられたラベルを読み 取るのに有用である。携帯式データ端末装置１０は、本発明の好ましい実施例で あるラベルイメージャ１５と、デコーダ３４とを装備する。好ましいラベルイメ ージャ１５とデコーダ３４により、データ端末装置１０は、ラベル２５に印刷さ れた一次元コードまたは二次元コード２０を捕捉および解読することができる。 データ端末装置１０は、ラベル２５から捕捉された解読荷物識別データをキーパ ッド３５によって入力された情報と関連づけることができる。加えて、署名捕捉 パッド４０は、その届け先で荷物受け取りの署名をした人の署名を記憶するため に用いられる。適切なデータがデータ端末装置１０によって収集され、記憶され たあと、データは、端末装置の通信ポートを介して荷物配達業者の中央コンピュ ータに伝送されてもよい。 もしくは、データ端末装置１０は、ラベルイメージャ１５および一次元バーコ ード・スキャナ（米国特許第５，２７８，３３９号に記載）の両方を装備しても よい。この実施例では、バーコード・スキャナは、一次元バーコードを読み取る ために用いられ、ラベルイメージャ１５は、二次元コードを読み取るために用い られる。 第２図乃至第５図は、携帯式データ端末装置１０の一部を構成する好ましいラ ベルイメージャ１５の主要構成要素を示す。第２図は、データ端末装置１０の底 面図であり、構成要素の機械的構成を示す。第３図は、携帯式データ端末装置１ ０の底面からみたデータ端末装置１０の内部の一部の等角図である。第４図は、 ラベルイメージャ１５とデコーダ３４と携帯式データ端末装置１０との接続を示 す略図である。第５図は、目的のラベルを照射する発光ダイオードを作動するた めに用いられる回路の略図である。 ラベルイメージャ１５の主要構成要素は、データ端末装置のボタン表面の上方 中央部に設けられた電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラ５０である。ＣＣＤ配列、光 学器および関連電子回路を含むＣＣＤカメラ５０は、ラベルのイメージを捕捉し 、イメージに対応するアナログ出力を供給する作用がある。複数の照射発光ダイ オード（ＬＥＤ）５５は、ＣＣＤカメラ５０を中心として配列を形成するように 配列されている。照射ＬＥＤ５５は、確実にラベルが適切に照射されるようにＣ ＣＤカメラの露光時間の間回転される。ＣＣＤカメラ５０は、さまざまな露光時 間（電子シャッタースピード）を供給する。電子シャッタースピードは、捕捉さ れたイメージが適切に露光されるように、且つ露光の間のデータ端末装置１０の 動きによって露光がぼやけないように選択される。この作動については、第６図 を参照してさらに完ぺきに記述する。 ４つのマーカーＬＥＤ６０は、照射ＬＥＤ配列の各コーナーに配置される。マ ーカーＬＥＤ６０は、データ端末装置のユーザがＣＣＤカメラ５０を適切にラベ ルに向けることを可能にする照準目印を提供する。マーカーＬＥＤ６０はそれぞ れ、データ端末装置１０下方の面上に点を投影するほぼ平行な光線を放射する。 これらの点は、ＣＣＤカメラの矩形領域の各コーナーに対応する。これによって 、ユーザは、点によって画定されたエリアが目的のラベルを包含するようにデー タ端末装置を操作することができる。 エミッタ６６および検出器６７を含む位置検知装置６５は、ＣＣＤカメラ５０ に隣接して設けられる。データ端末装置のＣＣＤカメラ５０の標準を決める手順 をとると、位置検知装置６５は、荷物とデータ端末装置１５との距離を検出する 。位置検知装置が荷物とデータ端末装置との距離が所定の距離範囲内であること を示した場合、適切なシャッタースピードが設定され、ＣＣＤカメラ５０は荷物 ラベルのイメージを捕捉する。データ端末装置と荷物との適切な距離は、イメー ジがＣＣＤカメラの焦点に位置するように、且つＣＣＤ５０によって捕捉された イ メージのサイズは、ＣＣＤ配列に対して大きすぎず、また解読アルゴリズムによ って正確に解読されるために小さすぎない大きさとなるように確定されなければ ならないことは当業者に明らかであろう。 ＣＣＤカメラ５０の適切なシャッタースピードを決定するために、光センサ（ light sensor）７０がＣＣＤカメラ５０上に設けられる。光センサ７０は、ラベ ルのイメージが捕捉される前にラベルから反射された光の量を測定するために用 いられる。ラベルのイメージを捕捉する直前に、照射ＬＥＤ５５がオンにされ、 反射光の量が光センサ７０により測定される。そして、ＣＣＤカメラ５０のシャ ッタースピードは、光センサによって測定された光の量が適切な露光をもたらす ように調整される。 別の実施例において、反射光の量が別個の光センサを必要とすることなく決定 されることは当業者に明らかであろう。別の方法では、反射光は、ラベルイメー ジの予備的露光をとるためにＣＣＤカメラを用いることにより決定されてもよい 。予備的露光について、シャッタースピードが所定の時間に設定され、ラベルイ メージが適切に露光されるシャッタースピードを決定するために、捕捉されたイ メージデータがマイクロプロセッサによって分析される。ラベルの予備的露光を とるためにＣＣＤカメラを用いる方法は本件と同時に出願され共通して譲渡され る、同時係属米国出願第 号の「ラベルイメージ捕捉のための自動電子 カメラ（Automatic Electronic Camera For Label Image Capture）」に開示さ れている。自動電子カメラの出願の開示は、ここに参照として組み込まれ、この 一部を構成する。 第３図の等角図により明白に示されたように、ラベルイメージャ１５は、上方 プリント回路基板７１と下方プリント回路基板７２とを含む。プリント回路基板 は、データ端末装置のケースの内面から延在する絶縁体（standoffs）７３の上 に設けられる。上方プリント回路基板７１は、スペーサー７４を用いて下方回路 基板に取り付けられている。グロメット７６は、データ端末装置のケースからＣ ＣＤカメラに伝送された振動やショックを軽減するために用いられる。ゴム製の グロメット７６は、プリント回路基板に接着されて、絶縁体に取り付けられる。 上方プリント回路基板の一部が切り欠かれ、他の構成要素の相対位置を示してい る。 位置検知装置６５および光センサ７０は、上方プリント回路基板７１に取り付 けられる。ＣＣＤカメラ５０は、下方プリント回路基板に取り付けられる。ＣＣ Ｄカメラ５０の一部は、上方プリント回路基板７１の穴を通過する。マーカーＬ ＥＤ６０および照射ＬＥＤ５５もまた、上方プリント回路基板７１に取り付けら れる。しかしながら、他の構成要素を示すのに邪魔にならないように、数個の照 射ＬＥＤ５５のみが第３図に示されている。 第４図は、携帯式データ端末装置１０に含まれるさまざまな構成要素間の電子 接続を示す略図である。一般的に説明すると、携帯式データ端末装置１０は、デ ータ端末回路７５と、ラベルイメージャ１５に関連する回路と、デコーダ３４と を含む。データ端末回路７５は、データ端末装置１０の主要データ取得機能を実 行する。上述したように、これらの機能には、キーパッド、ディスプレイおよび 署名パッドによって出荷関連データを取得したり、表示したりすることが含まれ る。回路は、データ端末装置１０の機能を制御するのに適したマイクロプロセッ サと、プログラムおよび出荷データを格納するメモリと、充電式バッテリーとを 含む。データ端末回路７５もまた、データがデータ端末装置１０へおよびから送 られることを可能にするデータ通信ハードウエアを含む。 ラベルイメージャ１５は、ラベルイメージャ１５とデータ端末回路７５とのイ ンターフェースが極めて簡単に実施できるように設計されている。データ端末回 路７５およびイメージャ１５は、双方向シリアルインターフェイスによって互い に接続されている。データ端末装置は、データ端末装置のキーパッド上のボタン の操作に応答して「スタート信号」を供給する。スタート信号は、ＣＣＤカメラ ５０および他の構成要素の動作およびデータ端末回路７５とのインターフェース を制御するラベルイメージャのマイクロプロセッサ８０により受信される。スタ ート信号がイメージャのマイクロプロセッサ８０によって受信されたあと、ラベ ルイメージャは、ラベル情報表示を捕捉し、デコーダ３４にデジタルイメージデ ータを提供する。イメージデータがコード化されたあと、ラベルイメージャは、 データ端末回路７５へシリアルの形式で応答を供給する。ラベルの捕捉および解 読操作がうまくいった場合、ラベルイメージャは、データ端末回路に解読された ラベルデータを供給する。ここで、ラベルデータは、他の関連する出荷データに 関連して使用および／または格納される。イメージの捕捉および解読操作がうま くいかなかった場合、ラベルイメージャ１５はデータ端末回路７５にエラーコー ドを返す。 好ましいイメージャ・マイクロプロセッサ８０は、シグネティック（Signetic s）によって製造されるタイプ８７Ｃ５１である。イメージャ・マイクロプロセ ッサ８０は、アプリケーションコード格納のための４キロバイトの内部読取り専 用メモリ（ＲＯＭ）を含む。イメージャもまた、デジタル化されたカメラデータ および解読されたラベルデータの格納を含むデータ格納のためにランダム・アク セス・メモリ（ＲＡＭ）９０を含む。好ましいＲＡＭ９０は、日立（Hitachi） によって製造されるタイプＨＭ６２８５１２のスタティックＲＡＭである。ＲＡ Ｍ９０は、５１２キロバイトの格納を提供する。アルテラ（Altera）によって製 造されるタイプＥＰＭ７０３２のスタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）コントローラ ９５は、イメージャ・マイクロプロセッサ８０をＲＡＭ９０にインターフェイス するために用いられる。 好ましいラベルイメージャ１５において、ＣＣＤカメラ５０は、ソニー株式会 社（Sony Corporation）によって製造されるタイプＣＣＢ−Ｍ３７ＣＥのＣＣＤ カメラである。ＣＣＤカメラは、約５３°（横）×４１°（縦）の広い視界を提 供する７．５ミリメートル（ｍｍ）レンズを有する。イメージのサイズは、４． ８９ｍｍ（横）×３．６４ｍｍ（縦）である。理想焦点のための物体距離は、１ ４９ｍｍである。この距離で、カメラは、約１４１ｍｍ（横）×１０５ｍｍ（縦 ）（５．５４”×４．１３”）の視野を有する。ｆ／８の固定口径は、約±５０ ｍｍの被写界深度を提供する。 焦点光学器（focusing optics）に加えてカメラは、照射ＬＥＤの波長にスペ クトルで合致する狭い帯域フィルタを含む。同様のフィルタが光センサの前に配 される。帯域フィルタがカメラおよび光センサに目的のラベルを照射するために 用いられる光に対する感度を保ちながら周囲の光のほとんどを取り除けることを 可能にすることは当業者に理解されるであろう。狭い帯域フィルタの特徴である オフアクシス光線の減退した光線透過率（light transmission）によって、ピク セル値は、イメージの視界周辺の減退したイメージ輝度を補正する目的で解読プ ロ セスの間、重み付けされなければならない。必要なピクセル重み付けはデジタル イメージデータの解読アルゴリズムを実行するソフトウエアによって成し遂げら れることは当業者に周知のことであろう。 ＣＣＤカメラ５０は、高解像度のＣＣＩＲフォーマットＣＣＤイメージング配 列の単一領域を使用する。ＣＣＤカメラは、７５２（横）×２９１（縦）ピクセ ルのイメージ領域を提供する。各ピクセルは約６．５ミクロン（横）×１２．５ ミクロン（縦）を測定する。これは、１４９ｍｍの理想焦点距離において１３６ ．５ｄｐｉ（横）×７０ｄｐｉ（縦）の物体平面での解像度を提供する。縦横以 外の角度における解像度は、縦と横の解像度のベクトル和である。各要素が１５ ミルを測定してラベルを解読するためには、解像度は少なくとも１００ｄｐｉで ある必要がある。したがって、好ましいＣＣＤカメラ５０は、ラベルの横軸がカ メラの横軸の６２．４°内にある場合、充分な解像度を供給する。 ＣＣＤカメラ５０は、当業者に既知の方法でイメージャ・マイクロプロセッサ ８０に接続される。イメージ・マイクロプロセッサ８０とＣＣＤカメラ５０との 接続により、イメージャ・マイクロプロセッサがＣＣＤカメラから垂直同期信号 などのタイミング信号を受信することが可能になる。さらにこの接続により、イ メージャ・マイクロプロセッサが電子シャッタースピードなどのさまざまなカメ ラのパラメータを制御することが可能になる。ＣＣＤカメラ５０のアナログのビ デオ出力信号は、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ１００に供給される 。アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ１００は、好ましいラベルイメージ ャにおいては、ブルックツリー（Brooktree）によって製造されるタイプＢＴ２ ５２である。Ａ／Ｄコンバータからのデジタル化されたビデオデータは、その後 ＲＡＭ９０に格納され、ここでデコーダ３４によって解読されるために使用され る。ＣＣＤカメラ５０の動作およびＣＣＤカメラとイメージャ・マイクロプロセ ッサとの相互作用については、第６図に関連して後でより完ぺきに記述する。 ＣＣＤカメラ５０の照射は、１８８の発光ダイオード５５からなる配列によっ て供給される。好ましい照射ＬＥＤ５５は、ヒューレットパッカード（Hewlett- Packard）によって製造されるタイプＨＬＭＰ−８１００である。照射ＬＥＤに よって発光された光は、約６５０ナノメートル（ｎｍ）の波長を伴うディープレ ッ ドである。この波長は、ほとんどのラベルをプリントするために使用されるイン クが、６３０ｎｍから６８０ｎｍの間の波長を有するレーザバーコード・スキャ ナで作動するために選択されるので好ましい。加えて、人間の目はこれらの波長 に対して非常に感度が小さく、且つディープレッド光のバーストは同じエネルギ ーの白色光のバーストよりもかなり減光（much dimmer）として認識される。レ ッド光は、ユーザの夜間視力にも影響を及ぼさない。 あるいは、照射は、ＣＣＤカメラのレンズの周りにリングを形成するように構 成される１６という少ない照射ＬＥＤによって供給されてもよい。この構成にお いては、目的のラベル部分が適切に照射されるのを確実とするために適切な分散 レンズ（dispersing lens）が必要になる。適切な円形ＬＥＤ構成および分散レ ンズについては、第１１Ａ図および第１１Ｂ図に関連して後述する。 第５図は、照射ＬＥＤ５５を作動するための好ましい回路を示す。好ましいラ ベルイメージャ１５においては、照射ＬＥＤ５５は、上方プリント回路基板上に 、限流抵抗器103にそって設けられる。照射ＬＥＤ５５は、電界効果トランジス タ（ＦＥＴ）１０７と関連する回路とを有するＬＥＤドライバ１０５を介してイ メージャ・マイクロプロセッサ８０によって制御される。好ましいＦＥＴ１０７ は、インターナショナル・レクテファイヤによって製造されるタイプＩＲＦＦ１ ３０のＭＯＳＦＥＴである。ＦＥＴ１０７がイメージマイクロプロセッサによっ てオンにされると、バッテリーおよび２つの４７００μＦの電荷キャパシタ（ch arge capacitors）１０９からＬＥＤ５５に大量の電流が供給される。電荷キャ パシタ１０９は、ＬＥＤがオンの間、一定の電圧供給を保持する働きをする。 目標ラベルがＣＣＤカメラの視界内に位置するようにユーザがデータ端末装置 １０の標準を確実に定められるように、マーカーＬＥＤ６０は、ラベルを含む表 面上に投射される標準目印を提供するために用いられる。好ましいマーカーＬＥ Ｄ６０は、ヒューレットパッカード（Hewlett-Packard）によって製造されるタ イプＨＬＭＰ−８１０３である。４つのマーカーＬＥＤは、照射ＬＥＤ配列の各 コーナーに位置決めされる。マーカーＬＥＤは、カメラの視界の各コーナーに対 応するスポットを投射する。マーカーＬＥＤによって発光された光は、波長６５ ０のブライトレッドである。マーカーＬＥＤは、ラベル上に４つのスポットを供 給 する。そのスポットは、矩形のイメージ平面の境界を示す。照射ＬＥＤ５５と同 様に、マーカーＬＥＤ６０は、イメージャ・マイクロプロセッサ８０によって制 御され、ＬＥＤドライバ１１０を介してイメージャ・マイクロプロセッサに接続 される。 位置検知装置６５は、ラベルがＣＣＤカメラの被写界深度内にあるときにラベ ルイメージが捕捉されることを確実なものとするために用いられる。好ましい位 置検知装置６５は、シャープ（Sharp）によって製造されたタイプＧＰ２Ｄ０２ の赤外線距離計（infrared range finder）である。イメージャ・マイクロプロ セッサ８０によって制御される距離計６５は、エミッタ６６とディテクタ６７と を含む。距離計がイメージャ・マイクロプロセッサから同期信号を受信すると、 エミッタは赤外線のバーストを発光する。レシーバは、ターゲット面から反射さ れた赤外線の入射角を検出し、三角測量技法（triangulation scheme technique ）を用いて距離を算出する。そして距離計は、デジタル距離データをイメージャ ・マイクロプロセッサに供給する。距離計と他の構成要素との相互作用について は、第６図に関連して後述する。 イメージャ・マイクロプロセッサ８０は、光センサ７０によって供給された光 測定に応じてＣＣＤカメラ５０の適切なシャッタースピードを決定する。好まし い光センサ７０は、テキサス・インストルメンツ（Texas Instruments）によっ て製造されるタイプＴＳＬ２５０フラッシュセンサである。光センサは、光セン サによって検出された光の量に正比例する出力電圧を供給する。光センサの出力 はイメージャ・マイクロプロセッサに供給するまえに、積算器／コンパレーター １１５を通過する。好ましい積算器／コンパレーターには、テキサス・インスト ルメンツにより製造されるタイプＴＬＣ２７２の積算器、およびナショナル・セ ミコンダクタにより製造されるタイプＬＭ３９３のコンパレーターなどがある。 積算器／コンパレーターは、光センサの出力電圧を取り、一般的に１ミリセカン ド（ｍｓｅｃ）の固定された時間でそれを積分する。露光は、電圧と時間との積 によって表される。光センサ７０とイメージャ・マイクロプロセッサ８０との相 互作用については、第６図に関連して以下にさらに完ぺきに説明する。 デコーダ３４は、解読マイクロプロセッサ１２０と消去プログラム可能読取り 専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）１２５とを含む。解読マイクロプロセッサ１２０は、 インテグレーテッド・デバイス・テクノロジー（Integrated Device Technologi es）によって製造されるタイプＲ３０８１のマイクロプロセッサである。ＥＰＲ ＯＭ１２５は、アトメル（Atmel）によって製造されるタイプＡＴ２９ＬＶ０１ ０−２０ＴＣのＥＰＲＯＭである。 ＲＡＭ９０は、イメージャ・マイクロプロセッサ８０と解読マイクロプロセッ サ１２０とによって共有されている。したがって、解読マイクロプロセッサ１２ ０は、ＲＡＭ９０とＳＲＡＭコントローラ９５に接続されており、よってＲＡＭ ９０からデータを読み取ったり、ＲＡＭ９０へデータを書き込んだりが可能であ る。特に、解読マイクロプロセッサ１２０は、ＲＡＭから格納されたデジタルイ メージデータを読み取り、デジタルイメージデータを解読して、解読したデータ を提供する。解読マイクロプロセッサに適用された解読アルゴリズムは、ＥＰＲ ＯＭ１２５に格納されている。 解読マイクロプロセッサ１２０はまた、イメージャ・マイクロプロセッサ８０ に接続されており、よってシリアルデータによって互いに通信できる。これによ り、デジタルイメージデータがすでにＲＡＭ９０に格納されている場合は、イメ ージャ・マイクロプロセッサ８０は、解読マイクロプロセッサ１２０へ信号を送 ることが可能となる。デコーダがイメージデータを解読した後、マイクロプロセ ッサ間のシリアルデータのインターフェイスを使用することによって、解読マイ クロプロセッサ１２０がイメージャ・マイクロプロセッサ８０に解読されたデー タを伝送できる。イメージャ・マイクロプロセッサはまた、解読マイクロプロセ ッサへの電源供給を制御する回路（図示せず）を制御する。バッテリー電源を確 保するために、電源は、イメージデータが解読されるときのみ解読マイクロプロ セッサ１２０に印加される。 ＥＰＲＯＭ１２５の中にあるコードを時々更新することは必要もしくは有利で あることは、当業者に理解されるべきことである。たとえば、解読アルゴリズム は、それらが進展されるに従って改善された解読アルゴリズムを提供するために 更新されてもよい。好ましいデータ端末装置では、イメージャ・マイクロプロセ ッサと解読マイクロプロセッサとのシリアル・インターフェイスは、共有ＲＡＭ ９０と関連して用いられて、ＥＰＲＯＭ１２５を更新もしくは再プログラムする 。これは、端末装置のシリアルポートを介してデータ端末装置へ適切なコマンド およびデータを供給することによって成し遂げられる。データ端末回路７５は、 共有ＲＡＭ９０内にデータを格納するイメージ・マイクロプロセッサ８０へ新た なプログラムデータを渡す。プログラムデータの正確性を確保したあと、イメー ジャ・マイクロプロセッサは、ＥＰＲＯＭが再プログラムされるべきことおよび 新たなプログラムデータが特定のアドレスにおいてＲＡＭ内で使用可能なことを 解読マイクロプロセッサに示す。解読マイクロプロセッサは、したがって要求さ れた信号を当てはめ、ＥＰＲＯＭを消去し、ＲＡＭからのデータを用いてＥＰＲ ＯＭを再プログラムする。 ラベルイメージャ１５を作動する好ましい方法が第６図のフローチャートに示 されている。好ましい方法１５０は、イメージャ・マイクロプロセッサ８０のた めのプログラムコードとして実行されることは、当業者に理解されるであろう。 プログラムコードは、マイクロプロセッサの内蔵ＥＰＲＯＭに格納される。 方法１５０は、ラベルイメージャのマイクロプロセッサ８０がデータ端末回路 からスタート信号を受信した際にステップ１５５において始まる。イメージャ・ マイクロプロセッサ８０がデータ端末回路からスタート信号を受信したあと、方 法はステップ１６０に進み、ここでイメージャ・マイクロプロセッサはマーカー ＬＥＤ６０を起動する。上述したように、マーカーＬＥＤは、ユーザが目標ラベ ル上の情報表示にカメラの照準を定められるようにする可視標準目印を供給する ものである。 ステップ１６５において、イメージャ・マイクロプロセッサは、カメラの照準 が定められている面がカメラの被写界深度内にあるか否かを決定するために、位 置検知装置６５をポーリングする。これは、同期信号を赤外線距離計に送信する ことにより成し遂げられる。すると距離計は、その面に対する距離を決定し、イ メージャ・マイクロプロセッサにデジタル距離データを返す。ステップ１７０に おいて、イメージャ・マイクロプロセッサは、位置検知装置からのデジタル距離 データがラベルが所定の距離範囲内にあることを示すか否かを決定する。距離範 囲内にない場合、方法は、ステップ１６５に戻り、位置検知装置を再度ポーリン グする。 ラベルがＣＣＤカメラの被写界深度内にある場合は、方法は、ステップ１７５ に進み、ここでイメージャ・マイクロプロセッサはマーカーＬＥＤを停止する。 マーカーＬＥＤおよび位置検知装置は互いに関連しあって用いられて、確実にカ メラの照準がラベルの適切な位置に定められるようにし、また、ラベルがカメラ の被写界深度内にあるようにする。いずれかの状況が満たされない場合は、情報 表示の読み取りおよび解読の試みは成功しない。 マーカーＬＥＤが停止された後、イメージャ・マイクロプロセッサは、ラベル から反射された光の量を測定してＣＣＤカメラの適切なシャッタースピードを決 定する。ステップ１８０において、イメージャ・マイクロプロセッサは、照射Ｌ ＥＤ５５を起動する。ステップ１８５において、イメージャ・マイクロプロセッ サは、光センサ７０から電圧を測定する。ラベル表面からＣＣＤカメラへ反射し た光の量に相当する光センサ電圧は、適切なシャッタースピードを決定するため にイメージャ・マイクロプロセッサに使用される。光センサによって測定された 光には、周囲の光と照射ＬＥＤからの光が含まれることは、当業者により理解さ れるべきことである。光センサが読み取られると、方法は、ステップ１９０に進 み、ここでイメージャ・マイクロプロセッサは、照射ＬＥＤを停止する。好まし いラベルイメージャでは、照射ＬＥＤを起動し、光センサ電圧を測定し、照射Ｌ ＥＤを静止するこれらのステップは、約１ｍｓｅｃで行われる。 ステップ１９５において、イメージャ・マイクロプロセッサは、ＣＣＤカメラ の正確なシャッタースピードを決定するために光センサからの出力電圧を用いる 。これは、プログラムされた参照用テーブルを用いるか、既知の式を用いるかに よって成し遂げられることは当業者にとって周知であろう。好ましいイメージャ では、イメージャ・マイクロプロセッサは、正確なシャッタースピードを決定す るために次の式を用いる。 露光＝電圧×シャッタースピード この式では、露光は、適切な露光を提供するために予め決定されている定数であ る。シャッタースピードは、ＣＣＤスミアー（smear）を最小とするために０． １ｍｓｅｃより小さくはならないであろう。同様に、シャッタースピードは、ラ ベ ルが動かされたり、データ端末装置に振動が与えられることによるぶれを効果的 に抑えるために４．０ｍｓｅｃより大きくはならないであろう。シャッタースピ ードが決定されたあと、方法はラベルイメージの捕捉に進む。 上述したように、別の実施例では、反射光の量は、ラベルイメージの予備的露 光をとるためにＣＣＤカメラを用いることによって決定されてもよい。捕捉され たイメージデータは、ラベルイメージが適切に露光されるようにするシャッター スピードを決定するためにイメージャ・マイクロプロセッサによって分析される 。 ステップ２００において、イメージャ・マイクロプロセッサは、ラベルイメー ジを捕捉する露光を行う。露光はＣＣＤカメラによって生成されたタイミング信 号と整合されるべきであることは、当業者により理解されるであろう。イメージ ャ・マイクロプロセッサが適切な垂直同期信号の発生を検出したあと、イメージ ャ・マイクロプロセッサは、（２０ｍｓｅｃ−シャッタースピード）に等しい時 間だけ遅延する。このとき、照射ＬＥＤはオンになり、露光が開始する。 シャッタースピードに等しい露光時間が経過した後、方法はステップ２０５に 進み、ここでイメージャ・マイクロプロセッサは露光を終了し、照射ＬＥＤをオ フにする。この時点で、方法はステップ２１０に進み、ここでＣＣＤカメラから のアナログピクセルデータがＡ／Ｄコンバータ１００によりデジタル化される。 Ａ／Ｄコンバータ１００からのデジタルイメージデータは、ＲＡＭ９０に格納さ れ、ここでデコーダ３４によって解読され得る。イメージャ・マイクロプロセッ サ８０はデジタルイメージデータがＲＡＭに格納されたことを示すために解読マ イクロプロセッサ１２０に信号を送る。 ステップ２１５において、イメージャ・マイクロプロセッサ８０は、解読マイ クロプロセッサ１２０がＲＡＭ９０に格納されたデジタルイメージデータを解読 するまで待つ。解読マイクロプロセッサは、イメージャ・マイクロプロセッサ８ ０から信号を受けた後デジタルデータを解読するプロセスを開始する。この信号 は、イメージャ・マイクロプロセッサと解読マイクロプロセッサとをつなぐシリ アルデータ・インターフェースを介して供給される。 格納されたデジタルイメージデータの解読は、格納された解読アルゴリズムを デジタルイメージデータに適用することにより成し遂げられる。解読アルゴリズ ムはＣＣＤカメラにより捕捉された特定の情報表示のために設計されたものであ ることは、当業者に理解されるであろう。したがって、ラベルイメージャを用い てバーコードを読み取る場合は、適切なバーコード解読アルゴリズムがデコーダ のＥＰＲＯＭ１２５に格納されていなければならない。同様に、二次元の記号を 有する荷物に関連してデータ端末装置が用いられる場合は、適切な解読アルゴリ ズムがデコーダに供給されなければならない。ＣＣＤカメラにより捕捉された情 報上限はバーコードや二次元記号に限られなく、光学式文字認織（ＯＣＲ）技術 により読み取り可能な印刷された文字または手書きの文字も含まれることは、当 業者に理解されるであろう。複数の解読アルゴリズムを供給可能であり、よって データ端末装置を用いて、広い範囲のさまざまな情報表示のいずれをも読み取り 、解読できる。 デジタルイメージデータを解読するにはいくつかのステップが必要とされるこ とも当業者に理解されるであろう。たとえば、解読アルゴリズムは、まず、捕獲 忌め０時が認識可能な情報表示を含んでいるか否かを決定する必要がある。含ん でいる場合は、アルゴリズムは情報表示の方向を決定し、必要であれば、所望の 軸に情報表示を整列させるためにデータを回転する必要がある。すべての必要な ステップが成し遂げられ、デジタルイメージデータが解読されたあと、解読され たデータは、イメージャ・マイクロプロセッサと解読マイクロプロセッサとを接 続するシリアルデータ・インターフェイスを介してデコーダ３４からイメージャ ・マイクロプロセッサ８０へ伝送され、方法はステップ２２０へ進む。 ステップ２２０で、イメージャ・マイクロプロセッサ８０は、解読されたイメ ージデータをデータ端末回路へ出力する。上述したように、解読された出力デー タは、シリアルデータの形式で供給される。ある理由で解読マイクロプロセッサ １２０が捕捉されたイメージのラベル情報表示を検出および解読できなかった場 合には、イメージャ・マイクロプロセッサ８０は、ステップ２２０でデータ端末 回路にエラーコードを供給する。カメラがラベルの適切な部分に向いていなかっ たり、ラベルがカメラの被写界深度内になかったり、デコーダがイメージャによ って捕捉された特定のラベル情報表示を解読するためのプログラムがなされてい なかったりなど、さまざまな理由でラベルイメージャ１５およびデコーダ３４は 情報表示を検出および解読できないことがあり得ることは、当業者に理解される であろう。 ステップ２２０で解読されたイメージデータもしくはエラーコードが供給され たあと、方法１５０は、次のスタート信号がデータ端末回路から受け取られるま で、アイドル状態に戻る。 第７図は、マーカーＬＥＤ６０により供給された照準目印２５０を示す荷物３ ０の平面図である。荷物３０の上面には、二次元コード２０と英数文字３２とが プリントされたラベル２５が含まれている。好ましい照準目印には、４つのマー カーＬＥＤにより照射される明るいスポットが含まれる。標準目印２５０は、Ｃ ＣＤカメラの視野の各コーナーに対応している。これにより、二次元コード２０ がＣＣＤカメラの視界内に位置するようにユーザが携帯式データ端末装置を動か すことが可能となる。 第８図は、ラベルイメージャ１５の別の実施例を示す携帯式データ端末装置１ ０の底面図である。この実施例では、４つの照射レーザー・ダイオード２５５が 第２図の照射ＬＥＤに代わる。加えて光線ジェネレータ２６０が第２図のマーカ ーＬＥＤに代わる。 照射レーザー・ダイオード２５５は、荷物のラベルを照射するための適切な方 法を提供する。好ましい照射レーザー・ダイオードには、パワーテクノロジー社 （Power Technology Inc）によって製造されるタイプＭＰＭ３Ｇ−Ｎのレーザー ・ダイオードがある。好ましいレーザー・ダイオードは、適切な分散レンズとと もに用いられる場合に、非常に明るく、ＣＣＤカメラにとって十分な照明を提供 する。レーザー・ダイオードと円柱レンズとを含む好ましい光線ジェネレータ２ ６０には、アプライドレーザーシステム（Applied Laser System）によって製造 されるタイプＶＬＭ３ＬＧ−０４がある。光線ジェネレータ２６０は、目標ラベ ルに向かって下方に光線を投射するように設けられている。光線がラベルに当た った場合に、第９図に示される照射目印２６５を形成する。 第９図は、ラベル２５と、二次元バーコード２０と、光線ジェネレータにより 生成された照準目印２６５とを示す荷物の平面図である。照準目印２６５は、レ ーザー・バーコード・スキャナによって生成されるパターンと類似している。し かしながら、レーザー・ダイオードに用いられた固定光学器は、移動パーツの必 要なくラインセグメントを生成する。 第１０図は、携帯式データ端末装置の部分底面図であり、光センサ７０の別の ロケーションを示す。この実施例では、光センサは、レンズ３０５の下に、ＣＣ Ｄカメラ３００に隣接して配置されている。照射ＬＥＤ５５は、ＣＣＤ配列の周 りの配列に位置している。光センサ７０をＣＣＤ配列のすぐ隣に配置することに より、光センサにより測定された光の量は、ＣＣＤ配列に当たる光の量をもっと も正確に反映する。この結果、シャッタースピードは、可能な限り正確に算出さ れる。 第１１Ａ図および第１１Ｂ図は、照射ＬＥＤ５５がカメラ５０の周りのリング を形成するように配されている別の例の円形イルミネータ３１０を示している。 円形イルミネータ３１０は、１６個のＬＥＤによる円形配列である。ＬＥＤは、 平凹（piano-concave）分散リングレンズ３１５と偏光フィルタ３２０の後ろに まっすぐに向いて配置されている。カメラレンズは、円形ＬＥＤ配置の中心に位 置される。 分散リングレンズ３１５は、透明なポリカーボネートのロッドから製造される 。中心は、カメラの視界を供給するために取り除かれる。内側の面上の材料は、 内側の面が平らな外側の面に対して２０°の角度となるまで取り除かれる。リン グは、できる限り薄くされる。両面は磨かれる。外側の面は、偏光フィルタ３２ ０に接着するために特に磨かれる。内側の面は、わずかに散光（diffuse）状態 のままにされる。ＬＥＤリングの直径は、１．１８７５インチである。この直径 だと、屈折率１．５９のポリカーボネートの２０°リングは、４．４インチの焦 点距離で平凸レンズの効果に近づく。分散レンズは、レンズ周りができるだけ小 さくされている。これにより、カメラレンズ自体と一致する光源に近いものとな る。その結果、物体位置が変更されたとき照射パターンがなるべく変化しないよ うになる。もしくは、このリングは、負の方焦点距離フレネルレンズ（negative focal length fresnel lens）で置き換えられてもよい。 各ＬＥＤの３５°光線パターンは約１１．５°で中心から離れて屈折され、円 形パターンは楕円形に伸ばされる。これらの楕円形パターンは、あまり磨かれて いない分散リングの内側の面によって散光状態である。これらの散光楕円形パタ ーンの和は、局所的変化をほとんど持たず、中心から端までかなり一貫した総合 パターンである。 ＬＥＤからの光は偏光フィルタ３２０によって偏光され、よってレンズ内の個 別の直交（orthogonal）偏光フィルタを使用することにより光沢表面（すなわち 、透明プラスチックまたは油膜紙（slick paper）の表面）からの直接反射は、 つや消し表面（すなわち、紙のラベル）からの拡散反射から識別できる。ＬＥＤ イルミネータおよびレンズの直交偏光（cross-polarization）は、ＬＥＤイルミ ネータからのグレア（まぶしさ）を減少する。ラベル要素のコントラストは、光 沢面でラベルを観察する場合に偏光フィルタを使用することによりかなり増加さ れる。適切な円形イルミネータに関するその他の詳細は、上で参照された自動電 子カメラの出願に記載されている。 以下の記述より、本発明が携帯式非接触ラベルイメージャの方法および装置を 提供することが理解されるであろう。本発明は、ユーザがカメラを目標ラベルに 照準を合わせること、およびラベルがカメラの被写界深度内に位置することを確 実とする。 本発明は、特定の実施例に関連して記述されたが、これらはすべて限定的では なく具体的として考慮されるべきものである。別の実施例は、趣旨および範囲を 逸脱することなく、本発明が属する分野にける当業者に明かであろう。したがっ て、本発明の範囲は、これまでの説明ではなく添付の請求の範囲によって確定さ れる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年９月２４日 【補正内容】 つまり、ＣＣＤ配列に適合するに十分に小さく且つデジタル化されたイメージデ ータに適用される解読アルゴリズムによって適切に解読されるに十分に大きいサ イズとなるようにする。 従来のイメージャの一例は、ヨーロッパ特許出願第０ ５２４ ０２９号の「 手で持つタイプのバーコード読取装置（Hand Held Bar Code Reader）」や国際 特許出願ＷＯ９４／１９７６６の「表面の照射および写像の方法および装置(Met hod and Apparatus for Illumination and Imaging of a Surface)」により提供 されている。 引用されたヨーロッパ特許出願は、二次元イメージセンサを有する手で持つタ イプのバーコード読取装置を記述する。この読取装置は、可変イメージング光学 装置（variable imaging optics）と可変フラッシュ照射光学装置（variable fl ash Illumination optics）を有するフラッシュ照射装置（flash illumination ）とを含む。スポッタ光線は、バーコードに照準を合わせやすくするものであり 、読取装置からバーコードまでの距離（range）を測定するために用いられる。 この測定値を用いることにより、可変イメージング光学装置および可変フラッシ ュ照射光学装置の焦点距離を決定する。イメージング光学装置は、ラベルまでの 距離にかからず、正確な倍率および焦点を提供できるよう調整される。可変照射 光学装置は、バーコード読取装置の視界内に集束するために用いられる。 引用された国際特許出願は、表面の照射および写像のための装置を記述する。 この装置は、照射源とイメージャとを含む。イメージャはＣＣＤカメラであって もよい。カメラと照射源はシュラウドに取り付けられる。スイッチは、シュラウ ドの下方端部が表面に接触する以前に照射源およびイメージャが起動しないよう にする。 従来の技術には照準目印および露光制御を提供するラベルイメージャがあるが 、適切なカメラの照準、位置決めおよび露光を容易にする非接触のラベルイメー ジャが当該分野において必要とされる。操作は、自動で単純なものであり、ユー ザの最小の動作を要するものであるべきである。したがって、スキャンボタンを 一 度押すだけで読取シーケンスのそのようなすべてを行うことのできる非接触のラ ベルイメージャが当該分野において必要である。 発明の概要 本発明は、イメージャのカメラの視界の領域を示すための照準目印を提供し、 繰り返し、ターゲット面がイメージャの見込み被写界深度にあるか否かを決定し 、適切なシャッタースピードを決定し、ターゲットがカメラの見込み領域または 動作範囲にあるという判断に対応してイメージを捕捉するなどの読み取りサイク ルに関連するすべての行動を自動的に実行する非接触イメージャを提供すること を目的とする。 本発明によれば、この目的は、イメージャの作動範囲内に表面があるか否かを 自動的に決定し、表面がイメージャの作動範囲内にあるとき表面上の情報表示の イメージを捕捉する非接触イメージャの動作方法を提供することにより成し遂げ られる。この方法は、ユーザ開始スタート信号を受信するステップと、ユーザ開 始スタート信号に応じて、イメージャと表面との距離がイメージャの作動範囲に 対応する所定の距離範囲内にあるか否かを決定するステップとからなることを特 徴とする。表面が所定の距離範囲内にない場合、方法は、再度イメージャと表面 との距離がその所定の距離範囲内にあるか否かを決定する。表面が所定距離範囲 内にあることに応じて、方法は、イメージャの適切なシャッタースピードを決定 するステップと、適切なシャッタースピードを用いて情報表示のイメージを確保 し、これによりイメージデータを供給するステップと、イメージデータに対応す る出力データを対応するステップとを実行する。 本発明にかかわる非接触イメージャは数多くの利点を有する。イメージャは読 み取りサイクルに関連するステップすべてを自動的に実行するので、ユーザは単 にイメージャをターゲットに合わせ、イメージャとターゲットとの距離を調整す るのみでよい。ターゲットが所定範囲内にあるか否かを繰り返し決定することに より、本発明は、照準目印によりユーザがカメラの視界内にターゲットを保持す ることができるようにしてターゲットが確実にイメージャの被写界深度に位置す るようにする。カメラがターゲットから適切な距離に位置すると、イメージャは 、 照準目印を停止し、照射源を起動し、適切なシャッタースピードを決定し、ター ゲットのイメージを捕捉するなどのイメージを捕捉するためのステップを実行す る。これによって、ユーザは、読み取りサイクルを開始するためにひとつのボタ ンを押し、照準表示によって画定されたエリアにターゲットを位置づけし、イメ ージャが自動的にイメージを捕捉するまでイメージャとターゲットとの距離を調 整することによりイメージを捕捉する。 図面の簡単な説明 第１図は、荷物上のラベルを読み取るために本発明の非接触ラベルイメージャ を採用した携帯式データ端末装置の斜視図である。 第２図は、第１図の携帯式データ端末装置の底面図であり、各構成要素の位置 を示す。 第３図は、第１図の携帯式データ端末装置の内部の一部の等角図であり、各構 成要素の位置を示す。 第４図は、本発明の非接触ラベルイメージャの好ましい実施例に用いられる回 路のブロック図である。 第５図は、照射発光ダイオードを作動するために用いられる回路の略図である 。 第６図は、本発明の好ましい非接触ラベルイメージャを作動する好ましい方法 を示すフローチャートである。 １．自動的に表面がイメージャ（１５）の動作範囲内にあるか否かを判断し、 前記表面がイメージャ（１５）の動作範囲内にある場合に前記表面上の情報表示 （２０）のイメージを捕捉するための非接触イメージャ（１５）の作動方法にお いて、 ユーザ開始スタート信号を受信するステップと、 前記ユーザ開始スタート信号に応じて、前記イメージャ（１５）と前記表面と の距離がイメージャ（１５）の動作範囲に相当する所定の距離範囲内にあるか否 かを決定するステップと、 表面が所定の距離範囲内にないことに応じて、前記イメージャ（１５）と前記 表面との距離が前記所定の距離範囲内にあるか否かを再度決定するステップと、 前記表面が前記所定の範囲内にあることに応じて、前記イメージャ（１５）の 適切なシャッタースピードを決定するステップと、 前記適切なシャッタースピードを用いて前記情報表示（２０）のイメージを取 得し、これによりイメージデータを供給するステップと、 前記イメージデータに相当する出力データを供給するステップとからなること を特徴とする方法。 ２．前記ユーザ開始スタート信号に応じて、照準目印供給手段（６０）を起動 するステップと、 前記表面が前記所定の距離範囲内にあることに応じて、前記照準目印供給手段 を停止するステップとをさらに有することを特徴とする請求の範囲第１項の方法 。 ３．適切なシャッタースピードを決定するステップは、 照準源（５５）を起動するステップと、 前記イメージャ（１５）にある光の量を測定するステップと、 前記照射源（５５）を停止するステップと、 前記イメージャ（１５）で測定された光の量に応じて、前記イメージャ（１５ ）に必要な適切なシャッタースピードを決定するステップからなることを特徴と する請求の範囲第１項の方法。 ４．光の量を測定するステップは、光センサ（７０）により供給された電圧を 測定することからなることを特徴とする請求の範囲第３項の方法。 ５．光の量を測定するステップは、 予備の露光の間に前記情報表示（２０）のイメージを捕捉するステップと、 前記捕捉されたイメージを分析するステップとからなることを特徴とする請求 の範囲第３項の方法。 ６．前記情報表示（２０）のイメージを取得するステップは、 照射源（５５）を起動するステップと、 前記情報表示（２０）に前記イメージャ（１５）を露出するステップと、この とき前記情報表示（２０）は、前記照射源（５５）により照射されており、 前記照射源（５５）を停止するステップとからなることを特徴とする請求の範 囲第１項の方法。 ７．前記照準目印供給手段（６０）は、前記表面に投射された複数の点を供給 し、前記イメージャの視界を示すことを特徴とする請求の範囲第１項の方法。 ８．前記出力データを得るために前記イメージデータを解読するステップを有 し、前記出力データは文字数字であることを特徴とする請求の範囲第１項の方法 。 ９．表面がイメージャの動作範囲内ないある場合に表面上に位置する情報表示 （２０）を自動的に捕捉するための非接触イメージャ（１５）であり、前記情報 表示（２０）を読み取るためのカメラ（５０）と、前記イメージャ（１５）と前 記表面との距離を決定するための距離計（６５）と、前記情報表示（２０）を含 む前記表面の少なくとも一部を照射するための照射源（５５）とを含む前記イメ ージャにおいて、 前記カメラは調整可能なスピードシャッターを有し、 前記表面上に照準目印（２５０）を供給する手段を有し、前記照準目印（２５ ０）は前記カメラ（５０）の視界に対応し、 前記カメラ（５０）と、前記照準目印供給手段（６０）と、前記距離計（６５ ）と、前記照射源とに接続されたコントローラ（８０）を有し、前記コントロー ラ（８０）は、 ユーザ開始スタート信号を受信し、 前記照準目印供給手段（６０）を始動し、 前記ユーザ開始スタート信号に応答して、前記イメージャ（１５）と前記表面 との距離が所定の前記イメージャ（１５）の視界に対応する距離範囲内にあるか 否かを決定し、 前記イメージャ（１５）と前記表面との前記距離が所定の距離範囲にないこと に応答して、前記イメージャ（１５）と前記表面との距離が所定の距離範囲内に あるか否かを決定し、 前記イメージャ（１５）と前記表面との前記距離が所定の距離範囲内にあるこ とに応答して、 前記照準目印供給手段（６０）を停止し、 前記カメラの適切なシャッタースピードを決定し、 前記適切なシャッタースピードに設定された前記カメラ（５０）を用いて前記 情報表示（２０）のイメージを捕捉することを特徴とする非接触イメージャ（１ ５）。 １０．前記表面から反射された光を測定するための光センサ（７０）を有し、 前記光センサ（７０）はコントローラ（８０）と接続されており、 前記コントローラ（８０）は、 前記照射源（５５）を起動し、 前記光センサ（７０）における光の量を測定し、 前記照射源（５５）を停止し、 前記光センサ（７０）で測定された光の量に応じて、前記カメラ（５０）のた めの適切なシャッタースピードを決定することにより、 前記適切なシャッタースピードを決定することを特徴とする請求の範囲第９項の 非接触イメージャ（１５）。 １１．前記照射源（５５）は、少なくともひとつの発光ダイオードからなるこ とを特徴とする請求の範囲第１０項の非接触イメージャ（１５）。 １２．光の量を測定するステップは、前記光センサ（７０）により供給された 電圧を測定することであることを特徴とする請求の範囲第９項の非接触イメージ ャ（１５）。 １３．前記コントローラ（８０）は、 前記照射源（５５）を起動し、 予備の露光の間に前記カメラにある光の量を決定し、 前記照射源（５５）を停止し、 前記カメラ（５０）で測定された光の量に応じて、前記カメラ（５０）の適切 なシャッタースピードを決定することにより適切なシャッタースピードを決定す ることを特徴とする請求の範囲第９項の非接触イメージャ（１５）。 １４．前記コントローラ（８０）は、 照射源（５５）を起動し、 前記情報表示（２０）に前記カメラ（５０）を露出し、このとき前記情報表示 （２０）は前記照射源（５５）により照射されており、 前記照射源（５５）を停止して、 前記情報表示（２０）のイメージを捕捉することを特徴とする請求の範囲第９ 項の非接触イメージャ（１５）。 １５．前記イメージャは、携帯式データ端末装置（１０）に関連することを特 徴とする請求の範囲第９項の非接触イメージャ（１５）。 １６．前記イメージデータに対応する出力データを供給するためのデコーダ（ ３４）を有することを特徴とし、前記出力データは文字数字であることを特徴と する請求の範囲第９項の非接触イメージャ（１５）。 １７．キーパッド（３５）と、ディスプレイ（４５）と、署名捕捉パッド（４ ０）と、請求の範囲第９乃至１５項に記載の非接触イメージャとからなることを 特徴とする携帯式データ端末装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フィガレラ，ルイス，エー. アメリカ合衆国，06704 コネチカット, ウォーターバリー，マデラ ドライブ 66 番地 (72)発明者 ジュ，ポール，ペイ−ラン アメリカ合衆国，33907 フロリダ，エフ ティー． メヤーズ，バークレイ サー クル 43番地 スイート 101

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．表面上に位置する情報表示を捕捉するための非接触イメージャであり、前 記情報表示を読み取るためのカメラと、前記イメージャと前記表面との距離を決 定するための距離計と、前記情報表示を含む前記表面の少なくとも一部を照射す るための照射源とを含む前記イメージャにおいて、 前記カメラは調整可能なスピードシャッターを有し、 前記表面上に照準目印を供給する手段を有し、前記照準目印は前記カメラの視 界に対応し、 前記カメラと、前記照準目印供給手段と、前記距離計と、前記照射源とに接続 されたコントローラを有し、前記コントローラは、 前記イメージャと前記表面との距離が所定の距離範囲内にあるか否かを決定し 、 前記所定の距離範囲内にある前記距離に応じて、前記照準目印供給手段を停止 し、 前記所定の距離範囲内にある前記距離に応じて、前記カメラのための適切なシ ャッタースピードを決定し、 前記カメラを用いて前記情報表示のイメージを捕捉することによりイメージデ ータを供給するように構成されることを特徴とする非接触イメージャ。 ２．前記コントローラは、 読み取りサイクルの開始を示すスタート信号を検出し、 前記スタート信号の検出に応じて、前記照準目印供給手段を起動するように構 成されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の非接触イメージャ。 ３．前記表面から反射された光を測定する光センサを有し、前記光センサは、 前記コントローラに接続され、前記コントローラは、 前記照射源を起動し、 前記光センサにある光の量を測定し、 前記照射源を停止し、 前記光センサで測定された光の量に応じて、前記カメラのための適切なシャッ タースピードを決定することにより、 適切なシャッタースピードを決定することを特徴とする請求の範囲第１項に記 載の非接触イメージャ。 ４．前記コントローラは、 前記照射源を起動し、 予備露光の間、前記カメラにある光の量を決定し、 前記照射源を停止し、 前記カメラで測定された光の量に応じて、前記カメラのための適切なシャッタ ースピードを決定することにより、 適切なシャッタースピードを決定することを特徴とする請求の範囲第１項に記 載の非接触イメージャ。 ５．前記コントローラは、 前記照射源を起動し、 前記照射源により照射される前記情報表示のイメージに対し前記カメラを露出 し、 前記照射源を停止することにより、 前記情報表示のイメージを捕捉することを特徴とする請求の範囲第１項に記載 の非接触イメージャ。 ６．前記照射源は、少なくともひとつの発光ダイオードを有することを特徴と する請求の範囲第５項に記載の非接触イメージャ。 ７．前記少なくともひとつの発光ダイオードはさらに、前記発光ダイオードか らの光を集束するためのレンズを有することを特徴とする請求の範囲第６項に記 載の非接触イメージャ。 ８．前記情報表示はバーコードからなることを特徴とする請求の範囲第１項に 記載の非接触イメージャ。 ９．前記情報表示は二次元コードからなることを特徴とする請求の範囲第１項 に記載の非接触イメージャ。 １０．前記イメージャは、携帯式データ端末装置と関連することを特徴とする 請求の範囲第１項に記載の非接触イメージャ。 １１．前記携帯式データ端末装置は、キーパッドと、ディスプレイと、署名捕 捉パッドとを有することを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の非接触イメー ジャ。 １２．前記イメージャは、携帯式データ端末装置の一部を構成することを特徴 とする請求の範囲第１０項に記載の非接触イメージャ。 １３．前記スタート信号は、キーパッド上のボタンの作動に応答して携帯式デ ータ端末装置により供給されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の非接 触イメージャ。 １４．前記照準目印供給手段は、前記表面上に照準目印を投射し、前記視界を 表示可能な少なくともひとつのプロジェクターを有することを特徴とする請求の 範囲第１項に記載の非接触イメージャ。 １５．前記照準目印は、矩形の各角に対応する複数の点からなることを特徴と する請求の範囲第１４項に記載の非接触イメージャ。 １６．前記イメージデータと一致する出力データを供給するデコーダを有する ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の非接触イメージャ。 １７．前記出力データは、文字数字データからなることを特徴とする請求の範 囲第１６項に記載の非接触イメージャ。 １８．表面上の情報表示を捕捉するための非接触イメージャの作動方法におい て、前記イメージャは、調整可能なスピードシャッターを有するカメラを含み、 前記方法は、 前記イメージャと前記表面との距離が所定の距離範囲内にあるか否かを決定す るステップと、 前記所定の距離範囲内にある前記距離に応じて、前記照準目印を非活性化する ステップと、 前記所定の距離範囲内にある前記距離に応じて、前記カメラのための適切なシ ャッタースピードを決定するステップと、 前記適切なシャッタースピードを用いて前記情報表示のイメージを確保し、こ れによりイメージデータを供給するステップと、 前記イメージデータに相当する出力データを供給するステップと、 からなることを特徴とする非接触イメージャの作動方法。 １９．読み取りサイクルの開始を示すスタート信号を検出するステップと、 前記スタート信号の検出に応じて、前記カメラの視界に対応する前記照準目印 を起動するステップとをさらに有することを特徴とする請求の範囲第１８項に記 載の非接触イメージャの作動方法。 ２０．適切なシャッタースピードを決定する前記ステップは、 照射源を起動するステップと、 前記イメージャにある光の量を測定するステップと、 前記照射源を非活性化するステップと、 前記光イメージャで測定された光の量に応じて、前記カメラに要求される適切 なシャッタースピードを決定するステップと、 からなることを特徴とする請求の範囲第１８項に記載の非接触イメージャの作 動方法。 ２１．光の量を測定するステップは、 予備露光の間、前記情報表示のイメージを捕捉するステップと、 前記捕捉されたイメージを分析するステップとからなることを特徴とする請求 の範囲第２０項に記載の非接触イメージャの作動方法。 ２２．前記情報表示のイメージを確保する前記ステップは、 照射源を起動するステップと、 前記照射源により照射される前記情報表示のイメージに対し前記カメラを露出 するステップと、 前記照射源を停止するステップとからなることを特徴とする請求の範囲第１８ 項に記載の非接触イメージャの作動方法。 ２３．前記情報表示はバーコードからなることを特徴とする請求の範囲第１８ 項に記載の非接触イメージャの作動方法。 ２４．前記情報表示は二次元コードからなることを特徴とする請求の範囲第１ ８項に記載の非接触イメージャの作動方法。 ２５．前記イメージャは、携帯式データ端末装置に関連することを特徴とする 請求の範囲第１８項に記載の非接触イメージャの作動方法。 ２６．前記携帯式データ端末装置は、キーパッドと、ディスプレイと、署名捕 捉パッドとからなることを特徴とする請求の範囲第２５項に記載の非接触イメー ジャの作動方法。 ２７．前記イメージャは、携帯式データ端末装置の一部を構成することを特徴 とする請求の範囲第２５項に記載の非接触イメージャの作動方法。 ２８．前記スタート信号は、キーパッド上のボタンを作動することに応答して 携帯式データ端末装置により供給されることを特徴とする請求の範囲第１８項に 記載の非接触イメージャの作動方法。 ２９．前記照準目印は、前記表面上に投射された複数の点からなり、前記視界 を示すことを特徴とする請求の範囲第１８項に記載の非接触イメージャの作動方 法。 ３０．前記複数の点は、矩形の各角に対応することを特徴とする請求の範囲第 ２９項に記載の非接触イメージャの作動方法。 ３１．前記出力データは、前記イメージデータを有することを特徴とする請求 の範囲第１８項に記載の非接触イメージャの作動方法。 ３２．前記出力データは文字数字データからなり、前記イメージデータを解読 し、前記出力データを供給するステップをさらに有することを特徴とする請求の 範囲第１８項に記載の非接触イメージャの作動方法。 ３３．前記出力データを供給する前記ステップは、前記出力データを携帯式デ ータ端末装置に伝送することを有することを特徴とする請求の範囲第１８項に記 載の非接触イメージャの作動方法。