JPH11312213A

JPH11312213A - シンボル読取装置

Info

Publication number: JPH11312213A
Application number: JP10120971A
Authority: JP
Inventors: Takafumi Fukushima; 孝文福島; Makoto Sugiyama; 誠杉山; Takashi Goto; 隆後藤; Yasuhiro Seki; 安弘関
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 1998-04-30
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 1999-11-09

Abstract

(57)【要約】【課題】サイズの異なる２種類のコードを効率良く同
時に読取ることができるシンボル読取装置を提供するこ
と。【解決手段】複数の撮像手段３６，３７のそれぞれに
読取りレンズ及び照明光学系を設け、各読取りレンズ及
び照明光学系の読取り可能な領域の少なくとも焦点距
離、解像度などのうち一方を独立させて任意に設定でき
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、印刷媒体上のシ
ンボルからの反射光を受光し、その受光量に対応した電
気量を出力する光電変換素子から構成された撮像手段を
複数個備えたシンボル読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】シンボル読取装置は、印刷媒体上のシン
ボルのイメージを読取る画像センサを備え、この画像セ
ンサからの信号をデジタル信号( ２値信号又は階調信号
)に変換する信号処理ユニットがある。一般的に、シン
ボルとしてマトリックスコード等の２次元コードの読取
りができることが要望されているため、画像センサとし
てエリアセンサが使用される。この信号処理ユニットか
らのデジタル信号( デジタルデータ )が、ＤＭＡ( dire
ct memory access )コントローラの動作によりＣＰＵ(c
entral processingunit )がアクセスできる画像メモリ
に入力( 転送 )される。

【０００３】このデジタル信号の画像メモリへの入力が
終了した時点で、ＣＰＵはプログラムメモリに記憶され
たコマンドにより、画像メモリに記憶されているデジタ
ルデータからコードイメージを抽出し、このコードイメ
ージをデコードしてシンボルを解読する。すなわちコー
ドデータに翻訳する。コードイメージの抽出ができ、コ
ードイメージをコードデータに翻訳できたときに解読成
功として、表示器及び発音器( ブザー )等を動作させて
解読成功( 読取成功 )の通報を行うと共に、通信インタ
ーフェイスを通してホストコンピュータ等のコードデー
タを処理する装置へ解読したコードデータを転送する。

【０００４】バーコードはバーの並び方向に長く、２次
元コードは略正方形となっており、高解像度で正確に読
取るために、バーコードを読取る画像センサとしては、
光電変換素子を一方向に高い密度で多くの配列したリニ
アセンサが求められ、２次元コードを読取る画像センサ
としては、光電変換素子を縦( 列 )方向及び横( 行 )方
向に均一に配列したエリアセンサが求められる。そこ
で、リニアセンサ及びエリアセンサの両方を備えてバー
コードも２次元コードも高解像度で正確に読取ることが
できるシンボル読取装置が開発されている。

【０００５】上述した従来のシンボル読取装置は、バー
コードを読取るときにはリニアセンサが動作するように
スイッチ設定して読取動作を行い、２次元コードを読取
るときにはエリアセンサが動作するようにスイッチ設定
して読取動作を行う。

【０００６】例えば、図２４に示すようなサイズの異な
る２種類のシンボルが１枚のラベル上に印刷されている
場合、エリアセンサが動作する状態にあったとして、ま
ず２次元コードを読取り、次にスイッチ設定によりリニ
アセンサが動作するように切換えて、バーコードを読取
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
シンボル読取装置では、サイズの異なる２種類のコード
を読取るためにはセンサの動作切換えを行わなければな
らず、効率良く同時に読取ることができないという問題
があった。また、エリアセンサで２次元コードと共にバ
ーコードも読取る場合には、センサの動作切換えを行う
必要はないが、エリアセンサで読取ることができるバー
コードのサイズは小さいサイズに限定されている。大き
いサイズのバーコードを読取る場合には、読取画像の縮
小が必要となり解像度が低くなるという問題があった。

【０００８】そこでこの発明は、サイズの異なる２種類
のコードを効率良く同時に読取ることができるシンボル
読取装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
印刷媒体上にシンボルからの反射光を受光し、その受光
量に対応した電気量を撮像信号として出力する光電変換
素子から構成された複数の撮像手段と、各撮像手段から
出力される撮像信号をデジタル画像信号に変換する量子
化手段と、この量子化手段から出力されるデジタル画像
信号を記憶する画像メモリと、この画像メモリから出力
されるデジタル画像信号を処理してシンボルのコードデ
ータを解読するコード解読手段とを具備し、上記複数の
撮像手段のそれぞれに対応して設けられた読取りレンズ
及び照明光学系の読取り可能な領域の少なくとも焦点距
離、解像度などのうち一方を独立させて任意に設定でき
ることを特徴とする。

【００１０】請求項２記載の発明は、印刷媒体上にシン
ボルからの反射光を受光し、その受光量に対応した電気
量を撮像信号として出力する光電変換素子から構成され
た複数の撮像手段と、各撮像手段から出力される撮像信
号をデジタル画像信号に変換する量子化手段と、この量
子化手段から出力されるデジタル画像信号を記憶する画
像メモリと、この画像メモリから出力されるデジタル画
像信号を処理してシンボルのコードデータを解読するコ
ード解読手段とを具備し、上記複数の撮像手段のそれぞ
れに対応して設けられた読取りレンズ及び照明光学系の
読取り可能な領域を同一方向の異なる焦点に設定したこ
とを特徴とする。

【００１１】請求項３記載の発明は、印刷媒体上にシン
ボルからの反射光を受光し、その受光量に対応した電気
量を撮像信号として出力する光電変換素子から構成され
た複数の撮像手段と、各撮像手段から出力される撮像信
号をデジタル画像信号に変換する量子化手段と、この量
子化手段から出力されるデジタル画像信号を記憶する画
像メモリと、この画像メモリから出力されるデジタル画
像信号を処理してシンボルのコードデータを解読するコ
ード解読手段とを具備し、上記複数の撮像手段のそれぞ
れに対応して設けられた読取りレンズ及び照明光学系の
読取り可能な領域を同一平面上に連続して配置したこと
を特徴とする。

【００１２】請求項４記載の発明は、印刷媒体上にシン
ボルからの反射光を受光し、その受光量に対応した電気
量を撮像信号として出力する光電変換素子から構成され
た複数の撮像手段と、各撮像手段から出力される撮像信
号をデジタル画像信号に変換する量子化手段と、この量
子化手段から出力されるデジタル画像信号を記憶する画
像メモリと、この画像メモリから出力されるデジタル画
像信号を処理してシンボルのコードデータを解読するコ
ード解読手段とを具備し、上記複数の撮像手段のそれぞ
れに対応して設けられ、読取りレンズ及び照明光学系の
うち上記読取りレンズの読取り領域の画角を変更する画
角交換レンズと、画角切換えスイッチに操作に応じて上
記画角交換レンズを挿入して上記読取りレンズの読取り
領域の画角を変化させることを特徴とする。

【００１３】請求項５記載の発明は、印刷媒体上にシン
ボルからの反射光を受光し、その受光量に対応した電気
量を撮像信号として出力する光電変換素子から構成され
た複数の撮像手段と、各撮像手段から出力される撮像信
号をデジタル画像信号に変換する量子化手段と、この量
子化手段から出力されるデジタル画像信号を記憶する画
像メモリと、この画像メモリから出力されるデジタル画
像信号を処理してシンボルのコードデータを解読するコ
ード解読手段とを具備し、上記複数の撮像手段のそれぞ
れに設けられた読取りレンズ及び照明光学系のうち上記
読取りレンズの読取り領域の画角を変更する画角交換レ
ンズと、上記シンボルの種別に応じて上記画角交換レン
ズを挿入して上記読取りレンズの読取り領域の画角を自
動的に変化させることを特徴とする。

【００１４】請求項６記載の発明は、印刷媒体上にシン
ボルからの反射光を受光し、その受光量に対応した電気
量を撮像信号として出力する光電変換素子から構成され
た複数の撮像手段と、各撮像手段から出力される撮像信
号をデジタル画像信号に変換する量子化手段と、この量
子化手段から出力されるデジタル画像信号を記憶する画
像メモリと、この画像メモリから出力されるデジタル画
像信号を処理してシンボルのコードデータを解読するコ
ード解読手段と、上記複数の撮像手段のそれぞれに設け
られた読取りレンズ及び照明光学系のうち上記読取りレ
ンズの光軸を平行移動させるシフト機構とを具備し、こ
のシフト機構により読取りレンズで読み取られた像の変
形を最小としたことを特徴とする。

【００１５】請求項７記載の発明は、印刷媒体上にシン
ボルからの反射光を受光し、その受光量に対応した電気
量を撮像信号として出力する光電変換素子から構成され
た複数の撮像手段と、各撮像手段から出力される撮像信
号をデジタル画像信号に変換する量子化手段と、この量
子化手段から出力されるデジタル画像信号を記憶する画
像メモリと、この画像メモリから出力されるデジタル画
像信号を処理してシンボルのコードデータを解読するコ
ード解読手段と、上記複数の撮像手段のそれぞれに設け
られた読取りレンズ及び照明光学系のうち上記読取りレ
ンズの光軸を平行移動させるシフト機構と、上記コード
解読手段の出力により上記シフト機構を制御して上記読
取りレンズで読み取られた像の変形を最小としたことを
特徴とする。

【００１６】請求項８記載の発明は、印刷媒体上にシン
ボルからの反射光を受光し、その受光量に対応した電気
量を撮像信号として出力する光電変換素子から構成され
た複数の撮像手段と、各撮像手段から出力される撮像信
号をデジタル画像信号に変換する量子化手段と、この量
子化手段から出力されるデジタル画像信号を記憶する画
像メモリと、この画像メモリから出力されるデジタル画
像信号を処理してシンボルのコードデータを解読するコ
ード解読手段と、上記シンボル位置が読取り可能位置に
あるかを知らせる表示装置と、上記複数の撮像手段のそ
れぞれに設けられた読取りレンズ及び照明光学系のうち
上記読取りレンズの読取り焦点範囲を検出する検出手段
と、この検出手段によりシンボル位置が読取り可能位置
であると判定された場合に上記表示装置を駆動させる手
段とを具備したことを特徴とする。

【００１７】請求項９記載の発明は、印刷媒体上にシン
ボルからの反射光を受光し、その受光量に対応した電気
量を撮像信号として出力する光電変換素子から構成され
た複数の撮像手段と、各撮像手段から出力される撮像信
号をデジタル画像信号に変換する量子化手段と、この量
子化手段から出力されるデジタル画像信号を記憶する画
像メモリと、この画像メモリから出力されるデジタル画
像信号を処理してシンボルのコードデータを解読するコ
ード解読手段と、上記撮像手段の解像度や画素数等の情
報を記憶する記憶手段と、上記記憶手段から上記撮像手
段の解像度や画素数等の情報を読取り、上記コード解読
手段で行なわれる解読に最適なコード種や各種パラメー
タを設定するパラメータ設定手段とを具備したことを特
徴とする。

【００１８】請求項１０記載の発明は、印刷媒体上にシ
ンボルからの反射光を受光し、その受光量に対応した電
気量を撮像信号として出力する光電変換素子から構成さ
れた複数の撮像手段と、各撮像手段から出力される撮像
信号をデジタル画像信号に変換する量子化手段と、この
量子化手段から出力されるデジタル画像信号を記憶する
画像メモリと、この画像メモリから出力されるデジタル
画像信号を処理してシンボルのコードデータを解読する
コード解読手段と、上記シンボルのサイズや画素数等の
読取りパラメータを記憶する記憶手段と、この記憶手段
からデータの読み出して上記コード解読手段のアルゴリ
ズムを設定するパラメータ判定手段とを具備し、上記コ
ード解読手段は、このパラメータ判定手段で読み取った
シンボルの読取りパラメータの統計的処理で得られた結
果に基づいて解読検索範囲していることを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】まず、この発明を適用するガンタ
イプの非接触式コードスキャナの基本的な概略を説明す
る。図１は、ガンタイプの非接触式コードスキャナ３１
を示す斜視図である。装置本体２にはインターフェイス
ケーブル３が接続されている。このインターフェイスケ
ーブル３により前記装置本体２は図示しないホストコン
ピュータ等のコードデータを処理する装置と接続されて
いる。なお、このインターフェイスケーブル３を通して
の通信の他に、無線通信、赤外線通信等の通信手段を選
択して使用することができるようになっている。

【００２０】前記装置本体２はプラスチック材等によ
り、複数個の分割された筺体が嵌め合わせ又はネジ止め
により一体型に構成された中空構造になっており、防
塵、防滴構造となっている。前記装置本体２の握り部内
側( 前側 )には、コード読取時に操作者が読取タイミン
グを指示するためのトリガスイッチ４が配置され、前記
装置本体２の上面には、読取完了又は読取エラー等のス
テータスをそれぞれ表示方法( 点滅周期、点灯時間等 )
を変えて表示するための表示装置( 例えばＬＥＤ＝ligh
t emittingdiode)５が配置されている。

【００２１】図２は、ガンタイプ( 非接触式 )コードス
キャナ３１の要部構成を示す側面断面図である。前記読
取口６は、シンボルの画像を入力するためのシンボルイ
ンターフェイスとして最も外部環境の影響を受ける箇所
であり、ほこり等の阻害物を遮断するために透明なアク
リル樹脂板又はガラス板で形成される読取口カバー８で
覆われている。この読取口カバー８は、摩擦や衝撃に対
する耐久性を高めるためにその表面を強化コーティング
する。特に、この読取口カバー８が原因で読取画像に歪
みを発生させないためには、材質としてはガラス板を使
用し、強度や硬度をさらに強化するためにはサファイア
コーティングやダイヤモンドコーティングする。

【００２２】読取対象となる印刷媒体上のシンボルを照
明するために、前記読取口６内部には、後述するリニア
センサ用のリニア用照明部３２及び後述するエリアセン
サ用のエリア用照明部３３が配置されている。これらの
照明部３２，３３は、それぞれＬＥＤと、ＬＥＤからの
光を均一に拡散させるプラスチック材やガラス材等の光
透過材料から形成された拡散レンズとから構成されてい
る。拡散レンズとしては、レンズを光拡散性のある材料
で形成したものと、透明レンズと拡散板と組合わせたも
のとの２つの種類がある。各照明部３２，３３の照明時
間は、前記トリガスイッチ４がＯＮ操作( 押す操作 )し
てから一定時間あるいは読取りが完了するまでの時間と
なっている。

【００２３】さらに前記読取口６内部には、スポット光
源としてビームスポットＬＥＤ( ターゲットＬＥＤ )３
４，３５が、前記照明部３２，３３から印刷媒体上のシ
ンボルへの光路及びシンボルからの反射光の後述する撮
像センサへの光路を妨害しない位置に２個又は４個読取
範囲の中心に対して対称に配置されている。各ビームス
ポットＬＥＤ３４，３５は光を絞ったスポット光を照射
し、このスポット光は、図３及び図４に示すように、こ
の各スポット光の照射範囲及び方向が予め設定した読取
中心軸上の焦点距離Ｆで所定の１点( 例えば読取範囲の
中心)で交わる( 重なる )ように配置されている。ま
た、読取範囲を明確にするためにスポット光を１点に重
ならせずに、そのスポット光で読取範囲の境界( 角、隅
)を照射する方法もある。

【００２４】そのスポット光の照射角度が調整できるよ
うに設置されており、スポット光の集まり状況を撮像セ
ンサにて監視することにより、読取範囲にシンボルがあ
るか否かのチェックの自動化が可能な構成となってい
る。以上のように、このガンタイプの非接触式コードス
キャナ３１では、２次元コードとバーコード( １次元コ
ード )との２系統のシンボルを正確に読取るために、そ
れぞれのコードに最適な照明を備え、読取範囲にシンボ
ルを合わせるためにスポット光によるターゲット表示を
備えている。前記ビームスポットＬＥＤ３４，３５のス
ポット光によるターゲット表示は、実際の読取動作時に
は必要がないので、トリガタイミングに応じてＯＦＦ制
御を行い、読取時には消灯させる。

【００２５】各照明部３２，３３は、それぞれトリガス
イッチ４の操作によりいずれか一方が駆動されて照明を
行うようになっていたが、選択せずに両方共駆動して照
明を行うこともできる。そのような場合には、お互いの
系に影響が及ばないように、それぞれの発光波長を異な
るようにして、後述する各撮像センサの受光波長をＢＰ
Ｆ等の光学フィルタで異なるようにすれば、上記影響を
除去することができる。

【００２６】前記読取口６から入射したシンボル映像光
( シンボルからの反射光 )は、前記装置本体２内に収納
されている撮像センサまで後述するように導かれ、この
撮像センサ面上で結像する。撮像センサは、２次元コー
ドを読取るためのエリアセンサ３６と、バーコードを読
取るためのリニアセンサ３７とを備えている。これらの
撮像センサ３６，３７は、固体撮像素子から構成されて
いる。前記エリアセンサ３６は、固体撮像素子をマトリ
ックス状に配列して構成されているものであり、前記リ
ニアセンサ３７は、固体撮像素子をライン状に配列して
構成されてラインセンサとも呼ばれている。なお、前記
リニアセンサ３７でも順次操作する操作機構を設ければ
２次元コードを読取ることができる。

【００２７】固体撮像素子を使用することにより、固体
撮像素子ではない撮像管などを使用したカメラ等の撮像
装置より、装置の小形化、省電力化、高信頼性が得られ
る。固体撮像素子としては、ＣＣＤ型、ＭＯＳ型、ＣＭ
Ｄ型などのタイプがある。なお、ＭＯＳ型は低消費電力
を特徴としている。

【００２８】前記エリアセンサ３６の前面には、シンボ
ルからの反射光をこのエリアセンサ３６で結像させるた
めのレンズ、絞り、フィルタ等から構成されたエリア用
光学機構部３８が配置され、前記リニアセンサ３７の前
面には、シンボル( バーコード )からの反射光をこのリ
ニアセンサ３７で結像させるためのレンズ、絞り、フィ
ルタ等から構成されたリニア用光学機構部３９が配置さ
れている。なお、読取口カバー８の前記リニア用照明部
３２の光軸が通過する位置にはシェーディング補正を兼
ねた拡散レンズ( シリンドリカルレンズ )８ａが配置さ
れている。

【００２９】前記光学機構部３８，３９は、焦点距離や
倍率に合わせて１つのレンズあるいは複数枚のレンズを
組合わせが選択され、読取対象からの反射光の光量に合
わせて絞り機構あるいは絞り部品を組込んでいる。この
光学機構部３８，３９のレンズによる画像の歪みを極力
減少させるためには、複数枚のレンズによって補正する
ことや非球面レンズを採用することが必要である。レン
ズ表面における反射によるゴーストが発生して問題にな
るときには、表面に反射防止コーティングなどの処理を
施したレンズを使用する。

【００３０】前記エリアセンサ３６及び前記リニアセン
サ３７の解像度は固定されているので、シンボルの印字
サイズと細かさ( 情報密度 )によっては、十分な精度で
読取処理ができない場合が考えられる。このため、印刷
媒体上のシンボルの印字サイズを細かさに応じて読取処
理に適したサイズで前記エリアセンサ３６及び前記リニ
アセンサ３７面上に結像させるため、倍率変換機能が必
要になる。前記光学機構部３８，３９中のレンズの構成
及び位置を前記装置本体２の外部から容易に調整( 交換
)できる構造とし、その設計によって任意の倍率( 画角
)を変化させることが可能となる。

【００３１】なお、図５は、前記エリアセンサ３６の読
取範囲３６Ａと前記リニアセンサ３７の読取範囲３７Ａ
を示す図である。前記エリアセンサ３６の読取範囲３６
Ａは、２次元コードを取込めるように縦・横に広がりを
持つ領域となっており、前記リニアセンサ３７の読取範
囲３７Ａは、バーコードを取込めるように一方向( 横方
向 )にのみ広がりを持つ領域となっている。一般的にこ
のリニアセンサ３７の読取範囲３７Ａの一方向の広がり
( 長さ )は、前記エリアセンサ３６の読取範囲３６Ａの
長手方向の広がりより大きくなっている。

【００３２】前記装置本体２内部には、読取り装置の回
路部品が実装された回路基板１５が収納されている。こ
の握り部の内部の後部には前記インターフェイスケーブ
ル３を外部に引き出すためのケーブル取付口が用意さ
れ、内部の回路基板と前記インターフェイスケーブル３
とが接続されている。このコードスキャナ３１の重心
は、直接手が触れるこのコードスキャナ３１を保持する
支点に位置するように、光学ブロックや、回路基板上の
電源部品等の重量の大きい部品を握り部と手との支持点
の近くに集める。このように配置することにより、操作
性や疲労低減の効果を得ることができる。

【００３３】図６に示すように、電気回路は大きく分け
ると、撮像センサユニット２１、画像メモリユニット２
２、ＣＰＵ(central processing unit )ユニット２３、
Ｉ／Ｏユニット２４、電源ユニット２５からなってい
る。それぞれは独立した基板上に実装されていても、ま
た複数のユニットが混在して１枚の基板上に実装されて
いても良いものである。前記電源ユニット２５を小形化
するため、さらに前記インターフェイスケーブル３にお
ける取扱い容易にするために、特にこのインターフェイ
スケーブル３の内包信号線の本数を最小限にすると共に
その安全性を確保するために、前記インターフェイスケ
ーブル３から前記電源ユニット２５に供給される電圧
は、低電圧の直流電流となっている。前記電源ユニット
２５は、この供給された低電圧直流電流を回路動作に必
要とする複数の電圧に変換して、前記各ユニット２１〜
２４のそれぞれ必要な各回路各部に供給する。なお、低
電圧の交流電流を供給する方法もあるが、前記インター
フェイスケーブル３には他のデータ通信のための信号線
もあり、交流電流の磁界変化による誘導ノイズや誘導電
圧を生じさせる虞があるので望ましくない。

【００３４】結像された画像は前記エリアセンサ３６及
び前記リニアセンサ３７によって電気信号に変換され
る。ここでは、前記エリアセンサ３６及び前記リニアセ
ンサ３７はＣＣＤ型として説明する。前記撮像センサユ
ニット２１は、前記エリアセンサ３６及び前記リニアセ
ンサ３７、このエリアセンサ３６及び前記リニアセンサ
３７をそれぞれ駆動するためのドライバ回路、前記エリ
アセンサ３６及び前記リニアセンサ３７から出力された
微小出力をそれぞれＳ／Ｎ良く増幅させるためのアンプ
回路、このアンプ回路から出力されたアナログ信号をそ
れぞれ量子化するための量子化手段としての２値化回路
からなっている。

【００３５】前記エリアセンサ３６及び前記リニアセン
サ３７の出力は、それぞれ図７に示すように、光学的な
光量の低下などからセンサ出力も信号の両端( 読取範囲
の周辺部に対応する信号 )でレベル低下するシェーディ
ング現象が発生するので、シェーディング補正として２
値化回路において量子化の基準値を、図８に示すよう
に、シェーディング現象に合わせて変化させる方法をと
る。このシェーディング補正としては他の方法もあり、
この発明はこのシェーディング補正の方法について限定
されないものである。

【００３６】前記エリアセンサ３６及び前記リニアセン
サ３７からの出力信号は、画像を２値化した２値化信号
と、それぞれの画素位置を特定するための座標がカウン
タによって計数され出力される。また、２値化信号と同
時に階調信号を出力する構成にしておけば、後段での活
用を図ることも有効であるが、ここでは説明を簡単にす
るため階調信号についての説明は省略する。

【００３７】前記撮像センサユニット２１からの２値映
像信号「１」，「０」値及びアドレス座標値は、前記画
像メモリユニット２２のＤＭＡ(direct memory access)
回路を通してこの画像メモリユニット２２の本体である
画像メモリの所定位置に保存される。なお、２値映像信
号及びアドレス座標値を、ＤＭＡ回路を通さず( 設けず
)に前記ＣＰＵユニット２３( ＣＰＵバス )を通して画
像メモリの所定位置に保存しても良い。

【００３８】画像を構成する予め設定された個数( 画素
数 )のデータが書込まれた時点で、前記画像メモリユニ
ット２２のＤＭＡ回路から書込完了の信号が出力され
る。この画像メモリユニット２２からの書込完了の信号
が出力されると、前記ＣＰＵユニット２３はプログラム
メモリ( ＲＯＭ＝read only memory )に保存されている
コード解読手段としてのコード解読プログラムに基づい
てＣＰＵが駆動されて画像メモリに保存されたイメージ
データからコード値( コードデータ )を解読( デコード
)する。前記ＣＰＵユニット２３のプログラムメモリと
しては、フラッシュＲＯＭを利用する。このようにする
ことにより、プログラム( 例えばコード解読プログラ
ム)をインターフェイスケーブル３及び通信インターフ
ェイス経由で書換えることが可能であるので、製造時に
性能が決定されることがなく、利用現場に対応した最新
のプログラムを組込むことにより最適な性能向上を図る
ことができる。

【００３９】この解読したコード値は、前記Ｉ／Ｏユニ
ット２４の通信インターフェイスを通してホストコンピ
ュータ等の外部装置へ転送される。通信インターフェイ
スは、汎用的シリアルポートであるＲＳ−２３２ＣやＣ
ＭＯＳ論理レベルで転送するＣＭＯＳインターフェイ
ス、さらには高速シリアルバスであるＵＳＢポートやＩ
ＥＥＥ１３９４などの次期標準と考えられている通信イ
ンターフェイスが用意される。また、ケーブルを使用し
ない赤外線インターフェイスなども実用的である。

【００４０】データ転送の通信プロトコルは、ＣＰＵに
よって行われ、自由にデータフォーマットなどが設定で
きる。

【００４１】また、前記Ｉ／Ｏユニット２４には、監視
及び制御のできるＩ／Ｏ( input/output )ポートが含ま
れている。このＩ／Ｏポートには、前記照明部３２，３
３前記トリガスイッチ４、外部からのトリガ入力を受付
ける外部トリガ入力端子、前記表示装置５、読取過程が
正常に行われたか否かあるいはその結果を操作者に音感
的に報知する発音器( ブザー )が接続されている。

【００４２】前記トリガスイッチ４の操作方法によって
読取コード種の設定ができる。すなわち、図９は前記Ｃ
ＰＵユニット２３が前記トリガスイッチ４がＯＮ状態に
なったときに行うトリガ割込処理の流れを示す図であ
り、通常のＯＮして直ぐにＯＦＦする短時間のＯＮ操作
では２次元コード( マトリックスコード )の読取処理
(解析・デコード処理 )を行い、予め設定された時間以
上ＯＮを続ける長時間のＯＮ操作( 連続操作 )ではバー
コードの読取処理( 解析・デコード処理 )を行う。ま
た、読取動作を制御する前記トリガスイッチ４のＯＮ操
作には、電源のＯＮ／ＯＦＦ動作が連動している。すな
わち、読取動作のＯＦＦ状態のときには、電源もＯＦＦ
状態にして、非読取時の無駄な電力の浪費を防止するよ
うになっている。

【００４３】２次元コードと１次元コードとを同時に読
ませる読取装置の場合には、撮像センサユニットの設置
には２つの方法がある。第１の方法は、エリアセンサ３
６からなるユニットのみを使用し、２次元コードと１次
元バーコードの読取りを同一のエリアセンサ３６で行っ
てしまう方法である。第２の方法は、エリアセンサ３６
からなるユニットとリニアセンサ３７からなるユニット
とを、それぞれ読取り対象の２次元コードと１次元バー
コードとで選択・使用する方法である。

【００４４】第１の方法では、エリアセンサ３６が１方
向( １行又は１列 )の固体撮像素子の配列数がリニアセ
ンサ３７に比べて少ないため、エリアセンサ３６でバー
コードを読取る場合には、バーコードのサイズ及び解像
度に制限が加わることになる。その読取ることができる
バーコードの最小解像度と読取りサイズは、２次元コー
ドと同等になる。第２の方法では、２次元コードとバー
コード( １次元コード )とで、それぞれ独立した読取範
囲及び読取解像度を得ることができ、現在ＦＡ分野や流
通分野で利用されている大きいサイズのバーコードがリ
ニアセンサ３７により読取ることができる。

【００４５】例えば、エリアセンサ３６に８００×６０
０画素のＣＣＤを利用し、リニアセンサ３７に４０９６
画素のＣＣＤを使用した場合を考えると、解像度を０．
２５ｍｍ／４ピクセルでコードを読取る場合には、エリ
アセンサ３６で５０ｍｍ幅、リニアセンサ３７では２５
６ｍｍ幅のシンボルまで読取ることができる。従って、
高解像度、広幅バーコードの読取りにはリニアセンサ３
７を使用した方が有利となる。また、一般的に２次元コ
ードは高密度、バーコードは低密度で印字されることが
多いので、解像度設定を個々に行えるようにエリアセン
サ３６からなるユニットとリニアセンサ３７からなるユ
ニットとを独立させて設置する。

【００４６】図１０は、このガンタイプの非接触式コー
ドスキャナ３１の要部回路構成を示すブロック図であ
る。前記エリアセンサ３６からなるエリアセンサユニッ
ト４１には、その他に、前記エリアセンサ３６を駆動す
る( エリアセンサ用の )ドライブ回路４２と、このドラ
イブ回路４２からの駆動タイミングに基づいて座標値を
計数する( エリアセンサ用の )カウンタ４３と、前記エ
リアセンサ３６からの撮像信号を増幅する(エリアセン
サ用の )増幅回路４４と、シェーディング補正機能を備
え、前記増幅回路４４により増幅された撮像信号を０又
は１のデジタルデータに変換させる(エリアセンサ用の
)２値化回路４５とから構成されている。

【００４７】前記リニアセンサ３７からなるリニアセン
サユニット４６には、その他に、前記エリアセンサ３７
を駆動する( リニアセンサ用の )ドライブ回路４７と、
このドライブ回路４７からの駆動タイミングに基づいて
座標値を計数する( リニアセンサ用の )カウンタ４８
と、前記エリアセンサ３７からの撮像信号を増幅する
(リニアセンサ用の )増幅回路４９と、シェーディング
補正機能を備え、前記増幅回路４９により増幅された撮
像信号を０又は１のデジタル撮像信号に変換させる( リ
ニアセンサ用の )２値化回路５０とから構成されてい
る。

【００４８】データセレクタ５１には、前記エリアセン
サユニット４１の２値化回路４５からのエリア撮像デー
タ線及びカウンタ４３からの座標データ線が接続される
と共に、前記リニアセンサユニット４６の２値化回路５
０からのリニア撮像データ線及びカウンタ４８からの座
標データ線が接続されている。このデータセレクタ５１
は、制御部本体を構成するＣＰＵ５２により発生された
選択信号に基づいて、前記エリアセンサユニット４１か
らのデータ線と前記リニアセンサユニット４６からのデ
ータ線とのうちいずれか一方をＤＭＡ(direct memory a
ccess)５３への出力データ線と接続するようになってい
る。

【００４９】前記ＣＰＵ５２は、システムバス５４を通
して、プログラムメモリ５５、画像メモリ５６、前記Ｄ
ＭＡ５３、Ｉ／Ｏ(input/output)ポート５７、通信イン
ターフェイス５８とそれぞれ接続されている。なお、前
記ＣＰＵ５２から前記データセレクタ５１への選択信号
も、前記システムバス５４を通して前記データセレクタ
５１へ出力する。プログラムメモリ５５は、前記ＣＰＵ
５２が行う処理のプログラムデータ等が記憶されてい
る。

【００５０】前記画像メモリ５６は、複数枚分の撮像デ
ータが記憶される容量を備え、前記ＤＭＡ５３により、
前記データセレクタ５１で選択された方のユニットの撮
像データがその座標データに基づいて画像データとし
て、前記ＣＰＵ５２を介さずに前記画像メモリ５６に展
開される。前記Ｉ／Ｏポート５７には、ターゲット( ビ
ームスポットＬＥＤ３４，３５ )、照明( 照明部３２，
３３ )、前記トリガスイッチ４、外部トリガ入力５９、
表示器６０、発音器( ブザー )６１がぞれぞれ割当てら
れた入出力ポートに接続されている。

【００５１】エリアセンサユニット４１とリニアセンサ
ユニット４６の２系統を搭載した２次元リーダの動作は
以下のようになる。読取コード種の切換は、トリガスイ
ッチ４の操作による指示、ホストコンピュータからのコ
マンドによる指示、撮像データを解析して自動的に切換
えるという３つの方法がある。

【００５２】これらの方法による読取コード種の決定
は、この決定したコード種を読取るセンサユニットから
の撮像データを有効データとして、データセレクタ５１
にそのセンサユニットからの出力データのＤＭＡへの接
続を指示して有効データ切換を制御することに利用する
こともできるが、エリアセンサユニット４１、リニアセ
ンサユニット４６にそれぞれメモリバッファを設けて、
データセレクタ５１の前で撮像データを一時的に記憶す
ることにより、両方の撮像データを画像メモリ５６に入
力する順序を決めるために利用することもできる。デー
タセレクタ４１の選択信号はＣＰＵ５２により制御され
ているので、学習機能により過去の傾向に基づいて切換
順序などを自動的に設定することを行うこともできる。

【００５３】トリガ入力の後、リニアセンサ３７、エリ
アセンサ３６のそれぞれのコード読取視野、読取焦点位
置を示すリニア用、エリア用のビームスポットＬＥＤ３
４、３５を消灯する。このスポット光の照明消灯後、リ
ニアセンサ３７の撮像入力を行い、次にエリアセンサ３
６の撮像入力を行う。図１１は、エリア用及びリニア用
の前記照明部３２、３４、エリア用及びリニア用の前記
ビームスポットＬＥＤ３４、３５、前記トリガスイッチ
４の駆動タイミングを示す図である。

【００５４】ＣＰＵ５２に搭載されたプログラムにより
実現されるデコードアルゴリズムは、例えばエリアセン
サ３６による撮像入力終了後、その画像の特徴抽出を行
う。この処理は画像中にバーコード、２次元コードらし
きものが存在するかを調べる処理である。

【００５５】その存在が確認されたら、デコード処理を
行い、読取の成功／失敗を判定し、成功ならばその結果
を表示器６０によって表示すると共に、通信インターフ
ェイス５８を通して送信出力して終了となる。失敗なら
ば失敗原因を表示器６０に表示し、読取処理を終了し
て、再びトリガ入力待ち状態に戻る。

【００５６】次に、図１２乃至図２２を参照して、本発
明の実施の形態について説明する。まず、本シンボル読
取装置に使われているセンサユニットの構成を図１２に
示す。図１２のセンサユニット６１は、レンズユニット
６２とイメージセンサ６３で構成される。このイメージ
センサ６３の直前には、光学フィルタ６４が設けられて
いる。

【００５７】ここで、レンズユニット６１は、図２のリ
ニア用光学機構部３９あるいはエリア用光学機構部３８
を指し、イメージセンサ６３はリニアセンサ３７あるい
はエリアセンサ３６を指している。

【００５８】図１２中において、レンズユニット６２の
視野範囲は、線分６２ａ〜６２ｂの間の視野範囲にあ
り、レンズユニット６２の焦点位置はｆｏ位置にある。

【００５９】そして、レンズユニット６２で集光された
光束は、イメージセンサ６３に入力される。

【００６０】視野範囲、焦点位置ｆｏあるいは画像倍率
などはレンズユニット６２によって決定される。つま
り、焦点位置での視野範囲の画像がイメージセンサ６３
に結像するようにする。また、外乱光によるノイズを防
ぐために光学フィルタ６４を挿入するのが良いが、なく
ても良い。

【００６１】また、それぞれのレンズ及び照明光学系の
読取り可能な領域の少なくとも焦点てた、解像度などの
変更方法は、レンズユニット６２内のレンズ位置の変更
により可能となる。

【００６２】各レンズユニット６２は、図１３（Ａ）に
示すように、前群レンズ６５、絞り６６、後群レンズ６
７から構成される。これら前群レンズ６５、絞り６６、
後群レンズ６７は同一光軸上に設けられている。さら
に、詳細には、凸レンズ６５₁及び凹レンズ６５₂によ
り前群レンズ６５が構成され、凸レンズ６７₁及び凹レ
ンズ６７₂により後群レンズ６７が構成されている。

【００６３】以上のように構成したレンズユニット６２
内において、前群レンズ６５と後群レンズ６７の位置関
係により焦点位置（フォーカス）を変更することができ
る。

【００６４】また、前群レンズ６５内、及び後群レンズ
６７内のそれぞれのレンズの位置を変化させることによ
り、画角を変更することができる。

【００６５】この画角を変更する様子を図１３（Ｂ）及
び（Ｃ）を参照して説明する。

【００６６】図１３（Ｂ）に示すように前群レンズ６５
の前方の凸レンズ６５₁を絞り６６に近付けることによ
り、焦点位置をＡのように遠ざけることができる。この
ように焦点距離をＡのように遠ざけると、画角は狭くな
る。

【００６７】一方、図１３（Ｃ）に示すように前群レン
ズ６５のむ方の凸レンズ６５₁を絞り６６から遠ざける
ことにより、焦点位置をＢのように近付けることができ
る。この場合において、後群レンズ６７内の凸レンズ６
７₂を凹レンズ６７₁に近付けるようにしている。この
ように焦点距離をＢのように近付けることにより、画角
は広くなる。

【００６８】ここで、レンズユニット６１の前群レンズ
６５及び後群レンズ６７を構成する各レンズをレンズ毎
にねじ構造とすることにより、外部より各レンズを光軸
に沿って移動できるように構成すれば良い。

【００６９】このように、レンズユニット６２内の前群
レンズ６５及び後群レンズ６７を構成する各レンズの位
置を外部から変更することができるようにすることによ
り、自由に画角、焦点位置、倍率を変更することができ
る。

【００７０】図１２及び図１３においては、センサユニ
ット６１が１つの場合について説明したが、このような
センサユニット６１を２つ使用し、図１４あるいは図１
５に示すように２つのセンサユニットの焦点位置を異な
るようにしたり、２つのセンサユニットの焦点位置を同
じにしている。

【００７１】まず、図１４は２つのセンサユニットの読
取りレンズの読取り可能な領域を同一方向の異なる領域
に設定するようにしている。

【００７２】つまり、図１４において、装置本体２に
は、第１のセンサユニット７１及び第２のセンサユニッ
ト７２が設けられている。この第１のセンサユニット７
１内には、図１３（Ｂ）のレンズユニットと同じ焦点距
離Ａを持つレンズユニット７１ａを備え、第２のセンサ
ユニット７２には図１３（Ｃ）のレンズユニットと同じ
焦点距離Ｂを持つレンズユニット７２ａが備えられてい
る。

【００７３】ここで、７１ｂ，７２ｂは光学フィルタ、
７１ｃ，７２ｃはイメージセンサであり。

【００７４】このように、第１のセンサユニット７１と
第２のセンサユニット７２との焦点距離をＡとＢという
ように異ならせるようにしたので、第１のセンサユニッ
ト７１と第２のセンサユニット７２とで性質の違うコー
ドをそれぞれのコードに適した位置で読み取らせるよう
にすることができるので、操作性を向上させることがで
きる。

【００７５】次に、図１５は２つのセンサユニットの読
取りレンズの読取り可能な領域を同一平面上に連続して
配置するようにしている。

【００７６】つまり、図１５において、装置本体２に
は、第１のセンサユニット８１及び第２のセンサユニッ
ト８２が設けられている。この第１のセンサユニット８
１内には、図１３（Ｃ）のレンズユニットと同じ焦点距
離Ｂを持つレンズユニット８１ａを備え、第２のセンサ
ユニット８２には図１３（Ｃ）のレンズユニットと同じ
焦点距離Ｂを持つレンズユニット８２ａが備えられてい
る。

【００７７】ここで、８１ｂ，８２ｂは光学フィルタ、
８１ｃ，８２ｃはイメージセンサであり。

【００７８】このように、第１のセンサユニット８１と
第２のセンサユニット８２との焦点距離をＢというよう
に同じ平面上に設定するようにしたので、第１のセンサ
ユニット８１と第２のセンサユニット８２との合成視野
に入る大きさのコードを読み取ることができるので、ラ
フな操作が可能である。また、解像度も増すことができ
るので、高密度なコードを読み取ることができる。

【００７９】次に、図１６を参照して、レンズユニット
の前方に画角交換レンズを設け、この画角交換レンズを
レンズユニットの前に挿入したりあるいは挿入しなかっ
たりすることにより、レンズユニットの画角を変更する
ようにしても良い。

【００８０】図１６（Ａ）において、レンズユニット６
２は図１３（Ａ）で示したものと同じ構成を有する。そ
して、このレンズユニット６２の前に、例えば、凹レン
ズよりなる画角交換レンズ９１を移動させるレンズ移動
レール９２を設けておく。

【００８１】この画角交換レンズ９１をレンズ移動レー
ル９２を介してレンズユニット６２の前に挿入したり、
レンズユニット６２の前から外したりすることにより、
視野範囲を変更している。

【００８２】例えば、図１６（Ｂ）に示すように、画角
交換レンズ９１をレンズユニット６２の前から外した場
合には、その視野範囲はＡに示した範囲となる。

【００８３】一方、画角交換レンズ９１をレンズ移動レ
ール９２に沿って移動させてレンズユニット６２の前に
挿入することにより、視野範囲をＢのように広げること
ができる。

【００８４】このように、画角交換レンズ９１をレンズ
ユニット６２の前に移動させるか否かは図１に示すよう
に画角切替スイッチ４ａの操作に連動して、画角交換レ
ンズ９１をレンズ移動レール９２の前に移動させるよう
にしても良い。

【００８５】また、画角切替スイッチ４ａの代わりにＣ
ＰＵ５２により行なわれるデコード処理により得られた
シンボルの種別に応じて、画角交換レンズ９１をレンズ
ユニット６２の前に挿入するか否かを制御するようにし
ても良い。

【００８６】以上のようにして、レンズユニット６２の
前に画角交換レンズ９１を挿入したり、挿入しなかった
りすることにより、対象となる情報マークの大きさによ
り読取り領域（視野）の画角を変えることができる。

【００８７】次に、図１７を参照してレンズの光軸を平
行移動するレンズ光軸シフト機構を設け、このレンズ光
軸シフト機構によりレンズの光軸をシフトする場合につ
いて説明する。

【００８８】まず、従来は図１７（Ａ）に示すように、
被写体１００から放たれた光をレンズ１０１で集光し、
イメージセンサ１０２で撮像する場合において、被写体
１００とレンズ１０１の光軸とが抑角Θだけ角度が付い
ている場合には、イメージセンサ１０２に捕らえられた
センサ画像１０３は、画像の上側がすぼまってしまって
いた。

【００８９】このような画像の上側がすぼむことを補正
するために、レンズ１０２の光軸を図１７（Ｂ）の矢印
ａの方向にシフトする。このシフトにより、センサ画像
１０３の上部が起き上がり、図１７（Ａ）に示すように
画像の上部がすぼむのが補正される。これは、ＯＡ：Ｏ
Ｘ＝ＯＢ：ＯＹの関係が成立するからである。

【００９０】これにより、ＣＰＵ５２の処理によるが容
易になり、高性能なＣＰＵをデコーダに使用しなくても
良くなる。

【００９１】このように、レンズ１０２の光軸を矢印ａ
の方向にシフトするシフト量は、前述した仰角Θを測定
してマニュアルで行なうか、ＣＰＵ５２の処理により行
なわれたデコード処理により得られたシンボルの種別に
応じて行なうようにすれば良い。

【００９２】次に、図１０に示したガンタイプの非接触
式コードスキャナ３１の要部構成図及び図１８のフロ−
チャ−トをシンボルが読取り可能な領域にあるか否かを
知らせる処理について説明する。図１８のフロ−チャ−
トの内容は、プログラムメモリ５５に記憶されている。

【００９３】まず、画像センサ、つまりエリアセンサ３
６及びリニアセンサ３７からの画像データを取り込む
（ステップＳ１）。

【００９４】次に、この画像データに基づいてビームス
ポットＬＥＤ３４、３５からの反射光の形状を判断する
（ステップＳ２）。

【００９５】この反射光の形状に基づいて、リーダから
のターゲットの距離を算出する（ステップＳ３）。

【００９６】そして、リーダの現在の設定パラメータを
読み取る（ステップＳ４）。

【００９７】そして、現在の設定パラメータで、ステッ
プＳ３で算出されたリーダからのターゲットの距離の読
取りが可能であるか判定される（ステップＳ５）。

【００９８】このステップＳ５の判定で「ＮＯ」と判定
された場合には、読取り不可の報知を表示器６０を用い
て行なう（ステップＳ６）。

【００９９】そして、ユーザ操作、または自動により例
えば画角、焦点位置、倍率のようなパラメータを変更す
る（ステップＳ７）。

【０１００】このようにして、ステップＳ７で変更され
たユーザ操作、または自動により変更された設定で、算
出距離の読取りが可能であるかが判定される（ステップ
Ｓ８）。

【０１０１】このステップＳ８の判定で「ＮＯ」と判定
された場合には、ステップＳ６の処理に戻る。

【０１０２】ところで、ステップＳ５において「ＹＥ
Ｓ」と判定された場合には、読取り可能の報知を表示器
６０を用いて行なわれる（ステップＳ９）。

【０１０３】そして、デコード処理を行なう（ステップ
Ｓ１０）。

【０１０４】以上のようにして、画像センサ、つまりエ
リアセンサ３６及びリニアセンサ３７からの画像データ
を読取った結果に基づいて、読取り焦点範囲を検出し、
その範囲にシンボルがあると判定された場合には、その
旨を表示するようにしたので、リーダの使用者はシンボ
ルが読取り範囲にあることを確認することができる。

【０１０５】次に、図１９及び図２０を参照して本発明
の他の実施の形態について説明する。図１０のガンタイ
プの非接触式コードスキャナ３１の要部回路構成におい
ては、エリアセンサユニット４１とリニアセンサユニッ
ト４６の２つのセンサユニットを設けたが、この実施の
形態においては、２つのエリアセンサユニット４１ａ，
４１ｂを設けている。

【０１０６】エリアセンサユニット４１ａに設けられて
いる画像センサ３６ａ、増幅回路４４ａ、二値化回路４
５ａ、ドライブ回路４２ａ、カウンタ４３ａは図１０の
画像センサ３６、増幅回路４４、二値化回路４５、ドラ
イブ回路４２、カウンタ４３と機能は同一であるので、
その詳細な構成は省略する。

【０１０７】また、エリアセンサユニット４１ｂに設け
られている画像センサ３６ｂ、増幅回路４４ｂ、二値化
回路４５ｂ、ドライブ回路４２ｂ、カウンタ４３ｂは図
１０の画像センサ３６、増幅回路４４、二値化回路４
５、ドライブ回路４２、カウンタ４３と機能は同一であ
るので、その詳細な構成は省略する。

【０１０８】また、センサユニット４１ａには、センサ
ユニット４１ａのレンズの倍率や、焦点距離、エリア範
囲などの光学情報が設定される画素数レジスタ１１０
ａ、画像センサ３６ａの情報を記憶する解像度レジスタ
１１１ａが設けられ、それぞれデータセレクタ５１に接
続されている。

【０１０９】さらに、センサユニット４１ｂには、セン
サユニット４１ｂのレンズの倍率や、焦点距離、エリア
範囲などの光学情報が設定される画素数レジスタ１１０
ｂ、画像センサ３６ｂの情報を記憶する解像度レジスタ
１１０ｂが設けられ、それぞれデータセレクタ５１に接
続されている。

【０１１０】以上のようにエリアセンサユニット４１ａ
及び４１ｂ毎に、画素数レジスタ１１０ａ，１１０ｂ、
解像度レジスタ１１１ａ，１１１ｂをそれぞれ設け、図
２０のフロ−チャ−トの処理を行なうことにより、ユニ
ットを交換しても最適な読取りパラメータをデコーダに
認識させることができる。

【０１１１】以下、図２０のフロ−チャ−トを参照し
て、画素数レジスタ１１０ａ（１１０ｂ）、解像度レジ
スタ１１１ａ（１１１ｂ）に設定されている各種データ
に基づいて、ＣＰＵ５２により行なわれるデコード処理
について説明する。

【０１１２】電源がオンされると、ＣＰＵ５２は、エリ
アセンサユニット４１ａの画素数レジスタ１１０ａ、解
像度レジスタ１１１ａ、エリアセンサユニット４１ｂの
画素数レジスタ１１０ｂ、解像度レジスタ１１１ｂに設
定されているデータを読み取る（ステップＳ２１）。

【０１１３】そして、ＣＰＵ５２は、エリアセンサユニ
ット４１ａの画素数レジスタ１１０ａ、解像度レジスタ
１１１ａ、エリアセンサユニット４１ｂの画素数レジス
タ１１０ｂ、解像度レジスタ１１１ｂに設定されている
データから、ＣＰＵ５２にセンサ形状として、対応コー
ド種をセットする（ステップＳ２２）。

【０１１４】さらに、ＣＰＵ５２はそのデータから、セ
ンサ画素数として処理最大画素数をセットする（ステッ
プＳ２３）。

【０１１５】さらに、ＣＰＵ５２はそのデータから、セ
ンサ解像度として最小ピクセル数をセットする（ステッ
プＳ２４）。

【０１１６】さらに、ＣＰＵ５２はそのデータから、焦
点範囲として読取り範囲をセットする（ステップＳ２
５）。

【０１１７】以上のようにして、ＣＰＵ５２は、エリア
センサユニット４１ａの画素数レジスタ１１０ａ、解像
度レジスタ１１１ａ、エリアセンサユニット４１ｂの画
素数レジスタ１１０ｂ、解像度レジスタ１１１ｂに設定
されているデータから対応コード種、処理最大画素数、
最小ピクセル数、読取り範囲をセットする。

【０１１８】そして、トリガスイッチ４が押されて、読
取りトリガが開始されたかが判定される（ステップＳ２
６）。

【０１１９】このステップＳ２６の判定で「ＹＥＳ」と
判定された場合には、ＣＰＵ５２によりデコード処理を
行ない、画像センサ３６ａあるいは画像センサ３６ｂで
読み取られた画像を解読することにより、２次元コード
の読取りを行なっている（ステップＳ２７）。

【０１２０】このデコード処理が終了すると、読取り終
了か判定する（ステップＳ２８）。

【０１２１】このステップＳ２８の判定で「ＹＥＳ」と
判定された場合には、一連の処理は終了する。

【０１２２】一方、ステップＳ２８の判定で「ＮＯ」と
判定された場合には、前述したステップＳ２６の処理に
戻る。

【０１２３】以上のように、センサユニット４１ａ，４
１ｂ毎にレンズの倍率や、焦点距離、エリア範囲などの
光学情報が設定される画素数レジスタ１１０ａ，１１０
ｂ、画像センサ３６ｂの情報を記憶する解像度センサ１
１１ａ，１１１ｂが設け、デコード処理を行なうＣＰＵ
５２はこれらデータに基づいて最適なデコード処理を行
なうことができる。

【０１２４】また、レンズの倍率や、焦点距離、エリア
範囲などの光学情報が設定される画素数レジスタや、画
像センサ３６ｂの情報を記憶する解像度レジスタを設け
るセンサユニット毎に設けておくことにより、センサユ
ニット４１ａ，４１ｂを交換した場合でも、ＣＰＵによ
るデコード処理を最適に設定することができる。

【０１２５】次に、図２１及び図２２を参照して、本発
明の他の実施の形態について説明する。この実施の形態
は、読み取るシンボルのサイズや画素数の読取りパラメ
ータのうち統計的パラメータを統計マークパラメータ記
憶回路及び読み取るシンボルのサイズや画素数の読取り
パラメータのうち直前に読み取ったパラメータを直前マ
ークパラメータ記憶回路を設け、２つのマークパラメー
タ記憶回路からデータの読み出し処理を行なうパラメー
タ判定回路を設けたことを特徴とするもので、その詳細
な動作は図２２のフローチャートを参照して後述する。

【０１２６】図２１は図１０と同様に、ガンタイプの非
接触コードスキャナ３１の要部回路構成を示すブロック
図である。図２１において、エリアセンサユニット４１
は１つしか図示されていないが、図１０と同じようにリ
ニアセンサユニット４６も備えているものとする。図２
１において、図１０と同じ部分には同一番号を付し、そ
の詳細な説明については省略する。

【０１２７】図２１に示すように、システムバス５４に
は読み取るシンボルのサイズや画素数の読取りパラメー
タのうち統計的パラメータを統計マークパラメータ記憶
回路１２０ａ及び読み取るシンボルのサイズや画素数の
読取りパラメータのうち直前に読み取ったパラメータを
直前マークパラメータ記憶回路１２０ｂ、及びこのマー
クパラメータ記憶回路１２０ａ，１２０ｂに記憶されて
いるマークパラメータを判定し次の読取りのコードパラ
メータを自動設定するパラメータ判定回路１２１が接続
されている。

【０１２８】次に、図２２のフローチャートを参照して
この実施の形態の動作について説明する。電源がオンさ
れると、図２２のフローチャートの処理が開始される。
まず、電源がオンされると、最初の電源がオンされてい
るかが判定される（ステップＳ３１）。

【０１２９】このステップＳ３１の判定で「ＹＥＳ」、
つまり最初の電源がオンされていると判定された場合に
は、デフォルトのコードパラメータの読込みが行なわれ
る（ステップＳ３２）。

【０１３０】そして、デコーダのアルゴリズムが設定さ
れるＣＰＵ５２に設定される（ステップＳ３３）。

【０１３１】ステップＳ３１で「ＮＯ」と判定された場
合には、統計学習モードであるかが判定される（ステッ
プＳ３４）。

【０１３２】このステップＳ３４の判定で「ＹＥＳ」と
判定された場合には、統計コードの統計的パラメータを
統計マークパラメータ記憶回路１２０ａから読み込む
（ステップＳ３５）。

【０１３３】一方、ステップＳ３４の判定で「ＮＯ」と
判定された場合には、直前の読取りコードのパラメータ
を直前マークパラメータ記憶回路１２０ｂから読み込む
（ステップＳ３６）。

【０１３４】ステップＳ３５及びＳ３６の後に、前述し
たステップＳ３３の処理が行なわれる。

【０１３５】次に、トリガスイッチ４が押されて、読取
りトリガが開始されたかが判定される（ステップＳ３
７）。

【０１３６】このステップＳ３７の判定で「ＹＥＳ」と
判定された場合には、読取り処理、つまりデコード処理
が行なわれる（ステップＳ３８）。

【０１３７】そして、読取りコードパラメータを直前マ
ークパラメータ記憶回路１２０ｂへ書き込む処理がなさ
れる（ステップＳ３９）。

【０１３８】また、読取りコードパラメータを統計マー
クパラメータ記憶回路１２０ａへ書込みが行なわれる
（ステップＳ４０）。

【０１３９】このステップＳ４０の処理が終了した後、
読取りが継続して行なわれているかが判定される（ステ
ップＳ４１）。

【０１４０】このステップＳ４１の判定で「ＹＥＳ」と
判定された場合には、前述したステップＳ３７の処理に
戻る。

【０１４１】一方、ステップＳ４１の判定で「ＮＯ」と
判定された場合には、電源がオフされる。

【０１４２】なお、図１０に示した実施の形態において
は、エリアセンサユニット４１とリニアセンサユニット
４６とを設けた例について述べたが、これに限らず図２
３に示すように２つのエリアセンサユニット４１ａ，４
１ｂを設け、各エリアセンサユニット４１ａと４１ｂか
ら出力されるデータをデータセレクタ５１に入力される
選択信号に応じて選択するようにしても良い。

【０１４３】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、印刷媒体
上にシンボルからの反射光を受光し、その受光量に対応
した電気量を撮像信号として出力する光電変換素子から
構成された複数の撮像手段に設けられた読取りレンズ及
び照明光学系の読取り可能な領域の少なくとも焦点距
離、解像度などのうち一方を独立させて任意に設定でき
るようにしたので、読取り領域（視野）を最適に設定す
ることができる。

【０１４４】請求項２記載の発明によれば、印刷媒体上
にシンボルからの反射光を受光し、その受光量に対応し
た電気量を撮像信号として出力する光電変換素子から構
成された複数の撮像手段に設けられた読取りレンズ及び
照明光学系の読取り可能な領域を同一方向の異なる焦点
に設定したので、複数のシンボルが性質の異なるコード
を備えている場合に、それぞれのコードに適した位置で
シンボルを読み取らせることができる。

【０１４５】請求項３記載の発明によれば、印刷媒体上
にシンボルからの反射光を受光し、その受光量に対応し
た電気量を撮像信号として出力する光電変換素子から構
成された複数の撮像手段に設けられた読取りレンズ及び
照明光学系の読取り可能な領域を同一平面上に連続して
配置したので、合成視野に入る大きさのコードを読み取
ることができるラフな操作を可能とすることができる。

【０１４６】請求項４記載の発明によれば、印刷媒体上
にシンボルからの反射光を受光し、その受光量に対応し
た電気量を撮像信号として出力する光電変換素子から構
成された複数の撮像手段のそれぞれに設けられた読取り
レンズ及び照明光学系のうち読取りレンズの読取り領域
の画角を変更する画角交換レンズを設けたので、対象と
なるシンボルの大きさにより読取り領域（視野）の画角
を変えることができる。

【０１４７】請求項５記載の発明によれば、印刷媒体上
にシンボルからの反射光を受光し、その受光量に対応し
た電気量を撮像信号として出力する光電変換素子から構
成された複数の撮像手段のそれぞれに設けられた読取り
レンズ及び照明光学系のうち読取りレンズの読取り領域
の画角を変更する画角交換レンズを設け、シンボルの種
別に応じて自動的に読取り領域（視野）の画角を変える
ことができる。

【０１４８】請求項６記載の発明によれば、印刷媒体上
にシンボルからの反射光を受光し、その受光量に対応し
た電気量を撮像信号として出力する光電変換素子から構
成された複数の撮像手段のそれぞれに設けられた読取り
レンズ及び照明光学系のうち、読取りレンズの光軸を平
行移動させるシフト機構を設けたので、読取りレンズで
読み取られた像の変形を最小とすることができる。

【０１４９】請求項７記載の発明によれば、印刷媒体上
にシンボルからの反射光を受光し、その受光量に対応し
た電気量を撮像信号として出力する光電変換素子から構
成された複数の撮像手段のそれぞれに設けられた読取り
レンズ及び照明光学系のうち、読取りレンズの光軸を平
行移動させるシフト機構を設け、コード解読手段の出力
によりシフト機構を制御して読取りレンズで読み取られ
た像の変形を最小にするようにしたので、確実に像の変
形を最小とすることができる。

【０１５０】請求項８記載の発明によれば、印刷媒体上
にシンボルからの反射光を受光し、その受光量に対応し
た電気量を撮像信号として出力する光電変換素子から構
成された複数の撮像手段のそれぞれに設けられた読取り
レンズ及び照明光学系のうち、読取りレンズの読取り焦
点範囲を検出手段により検出し、この検出手段によりシ
ンボル位置が読取り位置にあると判定された場合には、
表示装置を駆動するようにしたので、使用者はシンボル
が読取り範囲にあることを視認することができる。

【０１５１】請求項９記載の発明によれば、印刷媒体上
にシンボルからの反射光を受光し、その受光量に対応し
た電気量を撮像信号として出力する光電変換素子から構
成された複数の撮像手段の解像度や画素数等の情報をレ
ジスタに記憶するようにしたので、撮像手段を備えたユ
ニットを交換した場合でも、最適な読取りパラメータを
デコーダに設定することができる。

【０１５２】請求項１０記載の発明によれば、シンボル
のサイズや画素数を記憶するマークパラメータ記憶回路
を設け、パラメータ判定回路によりシンボルの統計処理
を行なって、次のコードパラメータを自動設定するよう
にしたので、画像処理が簡単となり操作性に関する読取
り性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の各実施の形態に共通するガンタイプ
の非接触式コードスキャナを示す斜視図。

【図２】同ガンタイプの非接触式コードスキャナの要部
構成を示す側面断面図。

【図３】同ガンタイプの非接触式コードスキャナの印刷
媒体に印刷されたシンボルへのスポット光の照射状態を
示す斜視図。

【図４】同ガンタイプの非接触式コードスキャナのスポ
ット光の焦点距離を説明するための図。

【図５】同ガンタイプの非接触式コードスキャナの２種
類のセンサに対応する読取範囲を示す図。

【図６】同ハンディタイプのタッチ式コードスキャナの
要部機能構成を示すブロック図。

【図７】同ハンディタイプのタッチ式コードスキャナの
シェーディング現象を示す図。

【図８】同ハンディタイプのタッチ式コードスキャナの
シェーディング補正を示す図。

【図９】同ハンディタイプのタッチ式コードスキャナが
行うトリガ割込処理の流れを示す図。

【図１０】同ガンタイプの非接触式コードスキャナの要
部回路構成を示すブロック図。

【図１１】同ガンタイプの非接触式コードスキャナのエ
リア用及びリニア用の照明部、エリア用及びリニア用の
ビームスポットＬＥＤ、トリガスイッチの駆動タイミン
グを示す図。

【図１２】センサユニットの構成を示す図。

【図１３】レンズユニットの詳細な構成を示す図。

【図１４】複数ユニットによる異なる焦点を示す図。

【図１５】複数ユニットによる視野の合成を示す図。

【図１６】画角交換レンズをレンズユニットの前に挿入
したときと挿入しないときの状態を示す図

【図１７】シフト機構による画像の補正を示す図。

【図１８】動作を説明するためのフロ−チャ−ト。

【図１９】センサユニットにレジスタを有するシステム
構成図。

【図２０】動作を説明するためのフロ−チャ−ト。

【図２１】マークパラメータ記憶回路を有するシステム
構成図。

【図２２】動作を説明するためのフロ−チャ−ト。

【図２３】エリアセンサユニットの変形例を示す図。

【図２４】バーコードと２次元コードとが印刷された１
枚のラベルの例を示す図。

【符号の説明】

３…インターフェイスケーブル、４…トリガスイッチ、５…表示装置、６…読取口、８…読取口カバー、３４，３５…ビームスポットＬＥＤ、２３…ＣＰＵユニット、３１…ガンタイプの非接触式コードスキャナ、３２…リニア用照明部、３３…エリア用照明部、３６…エリアセンサ、３７…リニアセンサ、３８…エリア用光学機構部、３９…リニア用光学機構部、５１…データセレクタ、５２…ＣＰＵ、５８…通信インターフェイス。７１，８１…第１のセンサユニット、７２，８２…第２のセンサユニット、８１ｂ，８２ｂ…光学フィルタ、８１ｃ，８２ｃ…イメージセンサ、９１…画角交換レンズ、９２…レンズ移動レール。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者関安弘静岡県三島市南町６番78号株式会社テック三島事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】印刷媒体上にシンボルからの反射光を受
光し、その受光量に対応した電気量を撮像信号として出
力する光電変換素子から構成された複数の撮像手段と、各撮像手段から出力される撮像信号をデジタル画像信号
に変換する量子化手段と、この量子化手段から出力されるデジタル画像信号を記憶
する画像メモリと、この画像メモリから出力されるデジタル画像信号を処理
してシンボルのコードデータを解読するコード解読手段
とを具備し、上記複数の撮像手段のそれぞれに対応して設けられた読
取りレンズ及び照明光学系の読取り可能な領域の少なく
とも焦点距離、解像度などのうち一方を独立させて任意
に設定できることを特徴とするシンボル読取装置。
【請求項２】印刷媒体上にシンボルからの反射光を受
光し、その受光量に対応した電気量を撮像信号として出
力する光電変換素子から構成された複数の撮像手段と、各撮像手段から出力される撮像信号をデジタル画像信号
に変換する量子化手段と、この量子化手段から出力されるデジタル画像信号を記憶
する画像メモリと、この画像メモリから出力されるデジタル画像信号を処理
してシンボルのコードデータを解読するコード解読手段
とを具備し、上記複数の撮像手段のそれぞれに対応して設けられた読
取りレンズ及び照明光学系の読取り可能な領域を同一方
向の異なる焦点に設定したことを特徴とするシンボル読
取装置。
【請求項３】印刷媒体上にシンボルからの反射光を受
光し、その受光量に対応した電気量を撮像信号として出
力する光電変換素子から構成された複数の撮像手段と、各撮像手段から出力される撮像信号をデジタル画像信号
に変換する量子化手段と、この量子化手段から出力されるデジタル画像信号を記憶
する画像メモリと、この画像メモリから出力されるデジタル画像信号を処理
してシンボルのコードデータを解読するコード解読手段
とを具備し、上記複数の撮像手段のそれぞれに対応して設けられた読
取りレンズ及び照明光学系の読取り可能な領域を同一平
面上に連続して配置したことを特徴とするシンボル読取
装置。
【請求項４】印刷媒体上にシンボルからの反射光を受
光し、その受光量に対応した電気量を撮像信号として出
力する光電変換素子から構成された複数の撮像手段と、各撮像手段から出力される撮像信号をデジタル画像信号
に変換する量子化手段と、この量子化手段から出力されるデジタル画像信号を記憶
する画像メモリと、この画像メモリから出力されるデジタル画像信号を処理
してシンボルのコードデータを解読するコード解読手段
とを具備し、上記複数の撮像手段のそれぞれに対応して設けられ、読
取りレンズ及び照明光学系のうち上記読取りレンズの読
取り領域の画角を変更する画角交換レンズと、画角切換えスイッチに操作に応じて上記画角交換レンズ
を挿入して上記読取りレンズの読取り領域の画角を変化
させることを特徴とするシンボル読取装置。
【請求項５】印刷媒体上にシンボルからの反射光を受
光し、その受光量に対応した電気量を撮像信号として出
力する光電変換素子から構成された複数の撮像手段と、各撮像手段から出力される撮像信号をデジタル画像信号
に変換する量子化手段と、この量子化手段から出力されるデジタル画像信号を記憶
する画像メモリと、この画像メモリから出力されるデジタル画像信号を処理
してシンボルのコードデータを解読するコード解読手段
とを具備し、上記複数の撮像手段のそれぞれに設けられた読取りレン
ズ及び照明光学系のうち上記読取りレンズの読取り領域
の画角を変更する画角交換レンズと、上記シンボルの種別に応じて上記画角交換レンズを挿入
して上記読取りレンズの読取り領域の画角を自動的に変
化させることを特徴とするシンボル読取装置。
【請求項６】印刷媒体上にシンボルからの反射光を受
光し、その受光量に対応した電気量を撮像信号として出
力する光電変換素子から構成された複数の撮像手段と、各撮像手段から出力される撮像信号をデジタル画像信号
に変換する量子化手段と、この量子化手段から出力されるデジタル画像信号を記憶
する画像メモリと、この画像メモリから出力されるデジタル画像信号を処理
してシンボルのコードデータを解読するコード解読手段
と、上記複数の撮像手段のそれぞれに設けられた読取りレン
ズ及び照明光学系のうち上記読取りレンズの光軸を平行
移動させるシフト機構とを具備し、このシフト機構により読取りレンズで読み取られた像の
変形を最小としたことを特徴とするシンボル読取装置。
【請求項７】印刷媒体上にシンボルからの反射光を受
光し、その受光量に対応した電気量を撮像信号として出
力する光電変換素子から構成された複数の撮像手段と、各撮像手段から出力される撮像信号をデジタル画像信号
に変換する量子化手段と、この量子化手段から出力されるデジタル画像信号を記憶
する画像メモリと、この画像メモリから出力されるデジタル画像信号を処理
してシンボルのコードデータを解読するコード解読手段
と、上記複数の撮像手段のそれぞれに設けられた読取りレン
ズ及び照明光学系のうち上記読取りレンズの光軸を平行
移動させるシフト機構とを具備し、上記コード解読手段の出力により上記シフト機構を制御
して上記読取りレンズで読み取られた像の変形を最小と
したことを特徴とするシンボル読取装置。
【請求項８】印刷媒体上にシンボルからの反射光を受
光し、その受光量に対応した電気量を撮像信号として出
力する光電変換素子から構成された複数の撮像手段と、各撮像手段から出力される撮像信号をデジタル画像信号
に変換する量子化手段と、この量子化手段から出力されるデジタル画像信号を記憶
する画像メモリと、この画像メモリから出力されるデジタル画像信号を処理
してシンボルのコードデータを解読するコード解読手段
と、上記シンボル位置が読取り可能位置にあるかを知らせる
表示装置と、上記複数の撮像手段のそれぞれに設けられた読取りレン
ズ及び照明光学系のうち上記読取りレンズの読取り焦点
範囲を検出する検出手段と、この検出手段によりシンボル位置が読取り可能位置であ
ると判定された場合に上記表示装置を駆動させる手段と
を具備したことを特徴とするシンボル読取装置。
【請求項９】印刷媒体上にシンボルからの反射光を受
光し、その受光量に対応した電気量を撮像信号として出
力する光電変換素子から構成された複数の撮像手段と、各撮像手段から出力される撮像信号をデジタル画像信号
に変換する量子化手段と、この量子化手段から出力されるデジタル画像信号を記憶
する画像メモリと、この画像メモリから出力されるデジタル画像信号を処理
してシンボルのコードデータを解読するコード解読手段
と、上記撮像手段の解像度や画素数等の情報を記憶する記憶
手段と、上記記憶手段から上記撮像手段の解像度や画素数等の情
報を読取り、上記コード解読手段で行なわれる解読に最
適なコード種や各種パラメータを設定するパラメータ設
定手段とを具備したことを特徴とするシンボル読取装
置。
【請求項１０】印刷媒体上にシンボルからの反射光を
受光し、その受光量に対応した電気量を撮像信号として
出力する光電変換素子から構成された複数の撮像手段
と、各撮像手段から出力される撮像信号をデジタル画像信号
に変換する量子化手段と、この量子化手段から出力されるデジタル画像信号を記憶
する画像メモリと、この画像メモリから出力されるデジタル画像信号を処理
してシンボルのコードデータを解読するコード解読手段
と、上記シンボルのサイズや画素数等の読取りパラメータを
記憶する記憶手段と、この記憶手段からデータの読み出して上記コード解読手
段のアルゴリズムを設定するパラメータ判定手段とを具
備し、上記コード解読手段は、このパラメータ判定手段で読み
取ったシンボルの読取りパラメータの統計的処理で得ら
れた結果に基づいて解読検索範囲していることを特徴と
するシンボル読取装置シンボル読取装置。