JPH11505042A - 自動露出シングルフレーム画像システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 自動露出画像システムは、シングルフレーム画像獲得ベースで操作されるもので、シングルチップＣＭＯＳタイプの構造を適用している。２次元バーコードやマトリクスコードの様な読み取りデータ形式に対しシステムは、自動利得制御、自動露出制御、自動合焦感知及びシングルフレーム画像と解読を提供できるが、電力消耗は少ない。固定焦点距離センサー要素アレイアセンブリと光学的距離感知は、画像が合焦状態の時は露出の自動開始を可能としている。画像照明によって提供される露出は、露出期間の間の反射光の累積レベルの感知によって自動的に制御される。代わりとして、露出時間は、固定された期間の始めの照明期間の間の反射光のレベルに基づいて、調査表から得られる。自動的システムの終わりか継続かはデータ形式が成功して解読されるかどうかで決まる。電力の節約は解読の成功で読み込みを終了することでなされる。完全な軽い手で持てる読み取り器及び解読されたデータ形式情報の伝送カードの利用等記述してある関連方法も又記述してある。

Description

【発明の詳細な説明】 自動露出シングルフレーム画像システム 技術分野 この発明は、バーコードやマトリクスコードの様なデータを読むためのシステ ムや方法に関するものであり、特に、シングルフレーム撮像のためセンサーアレ イを利用している映像システムに関するもので、それは、自動露出、自動ゲイン コントロールや自動焦点感知を提供している。 背景技術 センサーアレイスキャナーの色々なタイプが、２次元のバーコードやマトリク スコードのより複雑な読み取りを提供してきたが、これらのセンサーアレイスキ ャナーは、全て連続フレームスキャナーであり、そして、それ故に高い電力の消 費が悩みであった。多くのセンサーアレイスキャナーは可搬でありバッテリーを 用いていたので、可搬なものでシングルフレームで消費電力が少なく、従って電 池の寿命が延びるという装置の必要があった。又、正確さと信頼性、そして小型 で軽量のものが要求されていた。 データ形式の背景 バーコードとマトリクスコードの応用と利用はよく知られていて発展しつつあ る。バーコードとマトリクスコードは、”データ形式”の形であり、それは現在 の目的では、機械読み取り可能のコピーのある形にデータが固定されるというこ との全ての制度を含めることを定めることである。この様にデータ形式は、言語 、数や他の記号と同様、１又は２次元のバーコード、マトリクスコード、そして グラフィックコードを含むが、それは紙、プラスチックカードや金属やその他の ものの上にプリントやエッチングされている。データ形式は見えないインク、磁 気、電気その他のもので印刷されている。 データ形式の利用では、はじめ記号化されたデータは色々な方法で復元される 。 例えば、プリントされたバーコードは光学的走査され反射率値を得るが、それは デジタル化され、バッファーメモリに記憶され、そして、それからバーコードの 中に記号化されていたデータを復元するため解読される。データ形式の特別なタ イプについて無視すると、映像は特に得られて、そして次の処理のためピクセル 値として記憶される。バーコードやマトリクスコードの像は、グラフィック像と して存在しているが、ＣＣＤスキャナー、レーザースキャナー、又は他の適当な 装置の利用で得られるが、それはデータ形式から反射してくる光の異なる反射値 の間を判別する能力がある。例えばこの様に、バーコードは、バーコードの要素 の間に白又は黒のスペースをもって、白又は明るい色の背景面の上にプリントさ れた黒又は暗い色のバータイプ要素を形成している。スペースは背景面と同じ色 であるが、この例の中では異なる明るい色でもよい。他の例では、バーコード又 はマトリクスコードの要素は白又は明るい色で、そして黒又はより暗い色の空間 と背景面で限定されている。 レーザーをシリコンウェハーの上に刻む様な他の例では、照明の結果は、１つ の方向に明るい関係の上に暗、そして異なる方向では、暗い関係の上に明という ことになる。光の反射値を示しているピクセル値に加えるに（”光”は全ての電 磁波をこの目的では含むことにする）他の配列では、反射値のピクセル値の表示 は、音波の反射に基づいてもよいし、又は適切な構成のデータ形式からの他の媒 体でもよい。反射値に基づいて読み込む様にされている配置では、この様な反射 値は、ピクセル値として映像バッファーメモリ又は他の貯蔵媒体にビットマップ 又は他の形で記憶されるが、一方映像に対しピクセル値の表示はどんなデータ貯 蔵フォーマットを用いても良い。 センサーアレイリーダーの背景 指摘した如く、データ形式を読み取る従来の配列は、レーザー又は連続フレー ムＣＣＤスキャナーで２次元のバーコードを利用したものに基づいていた。しか し、これらの取り組みは実行、低い電力消費、低価格、早くて正確な２次元のデ ータ形式を読み込むリーダーの追求の点で２、３の制約があった。例えば、連続 するフレームリーダーは電力を大量に消耗する、というのは連続したフレーム構 造はセンサーアレイが連続して画像データを作るという必要性を持っているから である。マイクロプロセッサーがバーコードを解読する時、それは連続した画像 データの流れから解読のため、ほんの必要の所だけ選ぶだけである。 連続フレーム移動ビデオや高い解像度を目的とする完全なフレームの進歩シタ スキャンＣＣＤ装置は、高価、大きすぎる構成、高い電力消耗や、遅い利得応答 タイムの１つや２つを必要としていた。 これらは実際面で制約を加えていた。 この発明の目的は、故に、１つ或いはもっと前記の不利な所を避けた新しい改 良されたデータ形式のリーダーを提供することにある。 更に、下記の中の１つかそれ以上を提供することのできる画像システムも目的 である。 一。低消費電力 一。シングルフレーム撮像 一。自動露出制御 一。速やかな自動利得制御 一。自動焦合センシングと読み取り実施 一。軽量で手で運べる構造 発明の開示 この発明によると、ターゲット面のデータ形式を読むためのデータ形式リーダ ーの様な自動露出画像システムは、多くのセンサー要素を含んでいる。センサー 要素は画像信号を作るため読み取り可能であり、そして少なくとも、その要素の 幾つかは２次元アレイの中に位置している。露出照明器からの照明への伝送の、 そして回りの光スペクトルの他の部の中で伝送を縮小するのに効果のある光学フ ィルターはアレイの全面に位置している。一対の焦点照明器は、データ形式リー ダーとターゲット面の間の距離と共に変化する大きさ、明るさ、そして場所で特 徴づけられる照明の面と共にターゲット面を照明する様に配置されている。 読み取りサイクルは、焦点照明器を動作させ、そして選ばれたセンサー要素の 読み取りを始める様に配置されている利用者のトリガー装置によって始められる 。複数のセンサー要素からの画像信号に応答する合焦状態感知装置は、照明の面 が、下記の点の少なくとも１つで特徴づけられる時、”合焦状態”信号を供給す る様に配列されている。下記の点とは、 （ａ）所定の大きさの範囲内の大きさ （ｂ）所定の明るさの範囲内の明るさ （ｃ）所定の場所の範囲内の場所 利得制御装置は、上記合焦状態信号の後の期間の中で、少なくともセンサー要 素の１つからの画像信号によって示される反射光のレベルに応答するが、画像信 号増幅を制御する様にである。 露出制御装置は、センサー要素の少なくとも１つからの画像信号に応答するが 、上記の合焦状態信号に応えて”スタート”信号を、上記のターゲット面からの 照明の所定のレベルの反射に応答して、”ストップ”信号を出し、画像データの シングルフレームの収集を可能にする。少なくとも１つの露出照明器は合焦状態 信号に応答し、そして露出制御装置により決められる露出期間の間ターゲット面 を照明する様に配置されている。 データ形式のリーダーは、更に、メモリユニットを含んでいるが、それはアレ イと組んでいて、そして画像信号の画像データ表示を記憶し、そしてプロセシン グユニットはメモリユニットと組んでいて記憶した画像のデータをデータ形式に 解読する処理をする様に配列されている。プロセシングユニットは、又選択され たセンサー要素の読み取りとデータ形式の継続している解読について、データ形 式リーダーサイクルの操作を終わらせるのに効果のあるエンドサイクル信号を作 り、そして出力装置と組んで解読されたデータ形式の情報の出力信号表示を作る 様に配列されている。センサー要素の読み取りは、入力パワーのカップリング又 はセンサー読み取りのタイミング制御を作るクロック信号の準備の少なくとも１ つの終わりによってストップされる、それは電力の節約のためである。 又発明によると、センサー要素のアレイを含んでいる画像システムの利用のた めの画像方法は次のステップを持っている。 （ａ）画像信号を供給するため選択されたセンサー要素を読み取るのに必要な 電力とクロック信号を供給すること； （ｂ）アレイとターゲット面の間の距離で変化する大きさ、明るさ、そして場 所の少なくとも一つによって特徴づけられる照明の角と共にターゲットを照明す る； （ｃ）所定の大きさの範囲内の大きさの少なくとも１つ、所定の明るさの範囲 内の明るさ、そして所定の場所内の場所の少なくとも１つによって特徴づけられ るという照明の面の原因となるこの様な距離を調整する； （ｄ）少なくとも１つのセンサー要素からの画像信号が、照明がステップ（ｃ ）で示された様に特徴づけられるということを指摘した時合焦状態信号を供給す る； （ｅ）非・焦点信号に応答して露出照明器をつける； （ｆ）アレイの選択されたセンサー要素からの画像データを集める； （ｇ）露出照明器を切って、選択されたセンサー要素の読み取りに必要な電力 とクロック信号の少なくとも１つを終わりとする； （ｈ）アレイのセンサー要素からの画像データを処理； 発明のより深い理解のため、他のそして更なる目的と共に、図面が添えてあり 、発明の範囲はクレイムが指摘している。 図面の簡単な説明 図１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、夫々発明を用いている手で持てるデータ形式リーダー の形の自動露出画像システムの前と横と上から見た図である。 図２は、リーダーの光学的部分の側面の概念図を示している。データ形式リー ダーの各部のブロックダイアグラムである。 図３は、図２のシステムの一部の装置の詳細を示している。 図４は、発明に基づく自動合焦感知システムの様子を示している側面概念図で ある。 図５は、図２のデータ形リーダーの一部の第２の具体例を示しているブロック ダイアグラムである。 図６は、説明されたデータ形式リーダーの操作の説明に有用なフローチャート である。 図７は、発明による第２の具体例の操作を説明するのに役立つフローチャート である。 発明を実施するための最良の形態 シングルフレーム自動露出画像システムの具体例は、発明を用いているデータ 形式のリーダーの形であるが、図１Ａ、１Ｂ、１Ｃで示されている。図１Ａは、 データ形式のリーダー１０の正面の概念図である。図１Ｂと図１Ｃは、夫々対応 する側面と平面図である。上の覆いの部分は、内部の部分の単純化した図を見る ために取り外してある。 この発明による特別な様子を調べる前に、リーダーは、ハンドグリップ部１２ 、トリガー装置１４と、バッテリー収納部１６を持った小型のプラスチックの箱 でできている。データ形式リーダーは、又、上部を包む部分１８を含んでいるが 、又、センサーアレイ２０、照明アレイ２２、及び照明レンズ２４を含んでもよ いが、それらは詳しく解説する。 図１Ｂ又はプロセッサーとメモリユニット３０と、入力／出力（Ｉ／Ｏ）ユニ ット３２を描写しているが、それはリーダーの後から溝の中に差し入れる詰め込 んだ回路板の形をとってもよい。つけ加えるべき溝３４と３６は、追加の又は発 展した操作を可能にするため、例えばＰＣＭＣＩＡタイプのカード等を用いるこ ともできる。図１Ｂと図１Ｃに更に描写されている様に、データ形式リーダー１ ０は、データエントリーキーボード４０及びディスプレイ４２を持っている。こ の分野の技術に詳しい人には、以上の内容は新規ではなく思えるかも知れないが 、これから発明の特徴を示す。 説明された具体例では、自動露出データ形式リーダー１０が示されたが、それ は、それはデータ形式リーダーから離れた所にあるターゲットの中に存在するデ ータ形式（２次元バーコードの様な）を読む様に設計されている。この様に、例 えばバーコードは、色や構成要素又は手紙の上にプリントされ、そしてオペレー タによってデータ形式はもたれてリーダーの前面はバーコードから離れている。 図１Ａに示す様に、リーダー１０は、３つの異なる機能をもった照明器のアレ イを含んでいる。図の５０の様な周辺の照明器は、フレームタイプの構造の中に 位置していて、そして、囲みのあるターゲット面を照射する様に配列されている 。５２で示される合焦照明器は、この具体例では光の角度のあるビームを出すが 、それは交わったり重なったりをリーダーの前の所定の距離の所で行う。その距 離は固定焦点距離を表すが、後に解説する。５４で示される露出照明器は数が多 いのだが、データ形式を読み取る目的で露出期間の間にスイッチを入れると、タ ーゲット面の比較的一様なレベルを供給する様に配列されている。照明器の各々 は、適当な装置、低コストの発光ダイオード（ＬＥＤ）でよく、発明の応用で適 切だと決められる照明の夫々のレベルを作る様に配列されている。照明器の数、 タイプ、配列や利用は適当に決めれば良い。応用によると、周辺の照明器５０又 は合焦照明器５２は、それだけでも用いられるし、又組み合わせでも用いられ、 露出期間の間、露出照明を供給している。照明器のレンズ２４はアレイ構成を持 っていて、既に議論したそれぞれの機能の各々に対して適切に合焦ビーム構成を 用意するために照明器５０、５２と５４の各々の前に小さなレンズ部を有してい る。 図１Ａで、中央のレンズ５６は、アセンブリ２０の中に含まれているセンサー アレイの面上のターゲット面から反射してきた照明と含まれているデータ形式を 、アレイに画像を感知させ、そして、画像信号を作るために合焦する様に配置さ れている。 さて次に図２であるが、発明を用いているデータ形式のリーダーの各部の単純 化したブロックダイアグラムが示されている。関連の光学的要素の断面図の概念 図が含まれている。示されている様に、センサーアレイアセンブリ２０は、レン ズアセンブリ２４と照明器５０と５４を通して投影し、そしてセンサーアレイ２ １、光学的フィルター２６と、アレイ制御ユニット２８、クロック装置２９を含 んでいる。 センサアレイ２１は、中央レンズ５６とフィルタ２６の後に位置している。 照明器によってもたらされる照明に伝送されるフィルター２６を準備すること により、しかし、回りの光スペクトルの他の部分の中の伝送を減らすのに有効で あるが、露出期間内で回りの先によって作られる効果は減少する。 指摘した様に、センサーアレイアセンブリ２０は、感知電池の２次元アレイ２ １を有している（その各々は、フォトダイオードを利用し、そして投射し反射す る光に応答する）。アレイ制御ユニット２８は、垂直と水平の読み出し回路、電 気又は個々の感知電池に現れる電圧、及び出力増幅装置、この装置は、センサー アレイアセンブリ２０からの画像信号をカップリングするための調整可能な利得 を備えているが、又同時に選択されたセンサー要素からの画像信号の読み取りの タイミング制御を与えるためのクロック装置２９も備えている。データ形式リー ダー１０に用いるのに適している。このタイプの配列は、米国特許出願０８／２ ５８，４２８、１９９４年６月１０日出願の中で示されているが、譲渡された人 は、この出願と同じである。 この様な同時出願の内容は、引例によってここに統合される。 センサーアレイ配列の他のタイプは、発明の装置に用いられているが、引用さ れた特許出願の配列のタイプの中の有益なことは全体のセンサーアレイ、プラス 関連利得制御、合焦感知、及び露出制御回路が知られているＣＭＯＳ技術の出願 を用いてシングルチップの上に使用できるということである。（又はＰＭＯＳ、 ＮＭＯＳ、Ｂｉｐｏｌａｒ、ＢｉＭＯＳ、ＢｉＣＭＯＳ、又は他の存在するか又 は新しく使える技術）例えば、存在するＣＭＯＳ技術の利用は非常に有益である 。 図２で、センサアレイはレンズ５６を通してレンズ５６から距離５９にあるタ ーゲット面５８に焦点を結ぶ。フィルター２６は、レンズ５６とセンサーアレイ の間に置かれる。フィルター２６は、まず、電磁波のある部分、ある帯域のみの 光を伝え、そして、回りの光スペクトルの他の部分の伝わりを減少するのに効果 的であると述べることができる。この追求で、センサーアレイは回りのターゲッ ト面からの反射光に比較的非応答的と言える。 図２は、又多くのセンサー要素から供給された画像信号に応答し、そして、デ ータ形式読み取り開始を知らせることのできる”合焦状態”信号を供給する様に 配列されている合焦状態感知装置６２を含んでいる。合焦状態信号は焦点照明器 によって供給された照明の面が、少なくとも次の中の１つを持つことによって特 徴づけられる。 （ａ）所定の大きさの範囲内の大きさ （ｂ）所定の明るさの範囲内の明るさ （ｃ）画像信号によって示される様に、所定の場所内の場所 図３は適切な画像信号を装置６２に供給するための２つの配列を指摘している 。図３では、５６はアレイ合焦レンズのアウトラインを示し、そして２１ａは、 センサーアレイアセンブリ２０の中に含まれている感知要素のアレイのアウトラ インを示している。２１ｂでは要素アレイ２１ａから分けて供給されるセンサー 要素の１つ又は２つの横列を構成している線形センサーを指摘している。線形ア レイ２１ａは、図２の点４８に連絡されていて、アレイ制御ユニット２８の制御 下にある。 図４は、合焦照明器５２を示しているが、レンズアセンブリ２４を経て、前に 論議した角度のある光ビーム５２ａと５２ｂを供給している。示されている様に 、これらのビームは、レンズ５６の前面から距離５９の所で交叉している。距離 ５９では、合焦レンズ５６との組み合わせでアレイアセンブリ２０のセンサーア レイの焦点７０の面の側面図が示してある。 この様に、センサーアレイ構成とレンズの特別な選択で、データ形式リーダー は、合焦状態のコンディションにあることを表すが、その時、ターゲット面の画 像及びアレイ２１のセンサー要素の上に焦点を正確に結んだデータ形式も一緒で あるが、もしターゲット面が距離５９にある面７０の中にある場合である。更に 、レンズ５６は、焦点の合理的な深さに提供するとされるが、その時、ターゲッ ト面の画像は、７２で指摘されている焦点範囲の深さ内のどんな分離した距離で も、センサー要素の上に満足すべき焦点を結ぶという結果となっている。一たび 距離５９が特別のリーダー設計に対して決められるとしたら、照明器５２のビー ム角は調整されて図４で示す様に、距離５９で交叉するか重なることになる。こ の配列で、図３の線形センサー２１ｂは、ターゲット面が距離７６の平面７４に ある時、空間のある位置に存在する２つの光の点によって、ターゲット面の照明 の表 示する画像信号をまず供給する。それから、データ形式リーダーがターゲット面 に近く動いてきて、ターゲット面が距離５９の面７０の中にある様になると、２ つの光の点は、中心の場所のシングルでより明るい点の中に収斂する。線形アレ イ２１ｂからの画像信号は、かくして照明のシングルのより明るい点の表示と、 その場所の情報を提供し、それにより合焦状態の指示の情報を供給する。 合焦状態の画像信号の指示の誤差の程度を提供することにより、合焦状態の指 示は、合焦範囲７２の深さの調整で直される。合焦状態の指示に達するための継 続した距離調整では、合焦感知装置６２が、読み取りと解読サイクルを始めるた めに利用できる”合焦状態”の信号を供給する様に配列される。 図３に関し、アセンブリ２０の感知要素アレイ２１ａと回路点４８の間の点線 の連結は代わりの構成を指摘している。図２で示した様に、点４８は合焦ユニッ ト６２への連結を提示している（ユニット６０と６４と同様）。ささげられた線 形センサー２１ｂを用意させるために必要な追加の感知要素を供給する代わりに 、合焦の目的のためアレイの要素の１つ或いはそれ以上の１時的利用をすること が計画される、それはアレイ２１ａの基本の画像感知機能に関係なくである。後 者の配列で、望みの合焦状態決定は、かくして２１ｂの様な分離した線形センサ ーを供給する必要なしでである。 示されている様に、図２は更に露出制御装置６４を含んでいるが、それは、１ つ或いはそれ以上の選択されたセンサー要素からの画像信号に応答し、そして露 出期間の始めと終わりに利用できる”スタート”と”ストップ”信号を供給する 様に配列されている。露出制御６４は、画像信号を用い所定レベルの反射又は照 明の強さに応答してストップ信号を供給する。この様な所定レベル或いは強さは 、露出制御装置によって供給されるスタート信号によってはじまる期間内で測定 され、そして反射光の強さの累積した表示を表している。期間内に受信した画像 信号を累積した画像信号レベルの電圧表示に転換し、そしてその電圧と現在の最 初の電圧とを比較することにより、ストップ信号は累積した電圧が最初の電圧に 達した時、ストップ信号は発生されるが、その時ターゲット面の所定の照明露出 が表示されている。 図５に示されている他の具体例で、露出制御装置は、１つ又はそれ以上の選ば れたセンサー要素の現在の固定した時間のサンプル露出によって測定された照明 の強さに応えることにより、スタートとストップ信号の間の時間の継続をセット する。この様なセンサー要素からの画像信号は、この様にして、このサンプル露 出期間の間ターゲット面から反射した照明のレベルの表示となる。画像信号を灰 色のレベルの信号に変換することにより、調整可能な露出期間の適切な期間の表 示である露出制御信号が用意される。 制御信号によって表される露出期間の実際の期間を決めるために、露出制御装 置６４ａが、ＣＰＵ８８とカップルされる。 図５で示される様に、ＣＰＵは灰色のレベル信号値に関連の露出期間データを 含む調査表をアクセスする様に配置される。実際の調査表データは、前もって経 験的又は適切な他の根拠から得られるが、それは、シングルフレーム活動根拠の 上の利用可能画像データをとらえることができるために必要とされる露出時間の 指示として、所定の期間の最初の期間の間、反射光のレベルを用いてである。 又、図２に指摘している様に、利得制御装置６０は、アレイアセンブリ２０の センサー要素の１つがそれ以上から供給された画像信号に応える様に配列されて いて、そしてより特徴的に画像信号の大きさを制御するため、この様な画像信号 によって示されている反射光のレベルに対応する様に配列されている。この具体 例の利得制御は、センサー制御ユニット２８の中に含まれている上でふれた調整 可能の利得出力増幅器にカップルされた利得制御信号によって達成される。この ことはセンサーアレイによって供給された画像信号の大きさを所定の範囲に維持 できる様にするが、その時、選ばれた画像信号の大きさのレベルによって示され る反射した回りの照明には無関係である。 図２で示した様に、本発明によりデータ形式リーダーの具体例は、又、プロセ ッシングユニット８０、メモリユニット８２及び入力／出力（Ｉ／Ｏ）モジュー ル８４を含んでいる。デジタイザー８６、ＣＰＵ８８及び電力取扱いモジュール ９０を含んでいるプロセシングユニット８０は、画像信号をセンサーアレイアセ ンブリ２０から画像信号を受信し、そして画像データをメモリユニット８２に記 憶するため、デジタル化して供給する。ユニット８０は、ユニット６２と６４か らのスタート、ストップ信号に応答して露出期間を制御する。更に記述される様 に操作の過程の中で、プロセシングユニット８０は、又、電池にカップリングし ている電力扱いもモジュール９０を経て、周辺、焦点照明器５０と５２、及び露 出照明器を入れたり切ったりし、そして電力をカップリングしてセンサーアレイ アセンブリ２０の操作をする様にする。プロセシングユニット８０は、更に、メ モリユニット８２に記憶されてある画像データを用い、データ形式の解読をする 様に配列されている。データ形式の引続く解読の上、ユニット８０又はサイクル 終了信号を供給するが、それは、解読操作を終了させるのに効果があり、又、画 像信号を準備するためのセンサー要素の読みを終わらせるにも効果があるが、こ れは、アレイ制御ユニット２８の制御下でセンサー要素の読み取りで共に必要と される入力電力とクロック信号の準備のカップリングの少なくとも１つを終わら せることによってである。 別々に解読されたデータ形式情報は、Ｉ／Ｏモジュール８４を通して出力装置 ９２に供給される。Ｉ／Ｏモジュール８４は、図１Ｂに関して論議されたインタ ーフェース溝３４と３６の中で、ＰＣＭＣＩＡカードを操作する様に配列され、 そして電波、赤外線、電信又は他の信号伝送それと受信能力を提供する様に配列 されている。出力装置９２は従って、出力装置の特別な形式をもった利用のため 適当な形式で解読されたデータ形式を供給するため配列されたＩ／Ｏユニット８ ４をもった、無線や赤外線伝送、又は他の適当な装置のための導線、アンテナ又 は光学装置を経て出力信号をカップリングするための出力ポートである。モデム 、スピーチ認識、手書き認識、メモリそして他の追加すべき能力又は周辺カード は、又、ＰＣＭＣＩＡの溝に入れて操作が可能である。 以上記述した様に、データ形式のリーダーの理解でもって、明らかになったが 、発明によるシステムは、自動利得制御、自動露出、自動合焦感知、シングルフ レーム撮像その他の特徴がある。 操作 さて、図６には発明を用いた画像システムの操作についてのフローチャートが 示してある。ステップ１００で、利用者は図１Ｂで示されたデータ形式１０のト リガー装置１４を動かす。ステップ１０４で、周辺の照明器５０と合焦照明器５ ２が付けられ、そしてセンサーの読み取りが始まる。ステップ１０６で、ユーザ ーは、データ形式リーダー１０とターゲット面の間の距離を調節して図４の範囲 ７２の中に分離距離になる様にするが、その点で照明の面は交わり、そしてシン グルのより小さい、明るい面は又、中央の場所を持つ照明の点に変える。ステッ プ１０８では、ステップ１０６で到達した合焦状態が、中の少なくとも１つで特 徴づけられるかどうかモニターされる。 （ａ）大きさが、所定の大きさの範囲内 （ｂ）明るさが、所定の明るさの範囲内 （ｃ）場所が、所定の場所の範囲内 照明の２つの丸い点について、点はかくして焦点を結び、そしてこの最小の大 きさの状態が色々の方法で検出された時、同心となる。この様な照明面の変化が 特徴として到達されると、”合焦状態”信号が、ステップ１０で有効となり、露 出アレイの全ての照明が付けられる。 露出照明器が付けられると、露出制御装置はスタート信号をセンサーアレイア センブリに２０に送るが、それはセンサーの上の累積電荷を基準電荷にリセット するのに効果がある。光センサーは、直ちにステップ１１で指摘している様に新 しい電荷を累積し始める。同時に露出制御装置と利得制御装置は、周期的にステ ップ１１３とステップ１１４で光検出器のサンプルに累積した電荷を測定する。 ステップ１１３の利得制御装置は、サンプル画像データを用い適切な大きさの利 得と分岐された信号を選び、アレイ制御ユニット２８の中のセンサーアレイ増幅 器に適用する。ステップ１１４では、露出制御装置はサンプル画像データをモニ ターし、そしてサンプル画像データがターゲット面からの反射光のレベルが、累 積基準の上で所定のレベルに達したことを指摘した時、露出制御装置はストップ 信号を発生する。 ストップ信号に答えて、露出センサーの上の累積した電荷は測定され、電圧信 号に変換される。感光セルの２次元アレイを用いているセンサーアレイの知られ ているタイプは、センサー要素が基準電圧レベルに接地されていて露出期間の間 、電荷を累積することが許されている。そこで、読み取り処理に従い、全てか、 又は選ばれたセルは同時にサンプルされて累積電荷は測定されるが、その時デー タは一時的に記憶され、そしてシフトレジスター配列を用いて連続して横列から 横列へと読み取られる。ステップ１１５では、もうセルで読み取りを必要とする ものがない時は、露出照明は切られる。しかし、もし追加のセルが読み取られる べく残っていたら、この具体例ではシステムはステップ１１２とステップ１１３ に戻ることになる。露出制御装置は、それからスタート信号を発生し、次のグル ープのセルに対し露出期間を開始する、それは、その露出期間の終わりで読み取 られる。完全なフレームの読み取りの後、システムはステップ１１５からステッ プ１１６に進むが、その点で露出照明は切られる。 ステップ１１７では、プロセッサーユニット８０は、デジタル化され、メモリ ユニット８２に記憶されたアレイアセンブリ２０からの画像信号からなる画像デ ータを用いてデータ形式の解読を始める。もし解読が成功すると、ステップ１１ ８で解読されたデータ形式情報は、データ形式リーダー１０から伝送に役立つ様 になり、そしてサイクル終了信号が出されて、入力電力と、アレイ制御ユニット ２８で用いられたクロック信号の少なくとも１つを切ることにより読み取りサイ クルは終了する。もし解読の成功がなかったら、ステップ１１７で読み取りサイ クルが再起動されるか、或いは、図６で示されている様にステップ１０４の繰り 返しスタートなる。 ステップ１１７で注意すべきことがある。もしデータ形式が事実ターゲット面 の撮像の中にあるとすると、データ形式を解読できる像の中の場所に置く必要が ある。この件に関しては、米国出願の”２−Ｄバーコードの位置づけ”で示され る。 前と同じであるが、感知要素のアレイを有する画像を利用している画像方法は 、次のステップの全てか又は選ばれた幾つかを含んでいる。 （ａ）アレイの前に露出照明器からの光を伝え、そして回りの光スペクトルの 他の部分の伝達を減少するのに効果的な光学的フィルターを置く； （ｂ）読み取りに必要な入力電力とクロック信号を供給する選択されたセンサ ー要素の読み取りの開始 （ｃ）アレイとターゲット面の間の距離と共変わる大きさ、明るさ及び場所の 少なくとも１つによって特徴づけられた照明の面を持ったターゲット面を照明す る； （ｄ）所定の大きさの範囲内の大きさ、及び所定の明るさの範囲内の明るさ及 び所定の場所の範囲内の場所の少なくとも１つによって照明の面が特徴づけられ る原因となる、この距離を調整すること； （ｅ）少なくとも１つの感知要素からの画像信号が、照明がステップ（ｄ）で 記述された様に特徴づけられると指摘した時、合焦状態の信号を提供すること； （ｆ）合焦状態信号に応答して、露出照明器を付ける； （ｇ）反射光のレベルの表示として選択された感知要素からの画像信号を用い 、アレイからの画像信号の増幅を制御する利得制御信号を供給すること； （ｈ）少なくとも１つの感知要素からの画像信号がターゲット面からの照明の 所定のレベルの反射を指摘した時、ストップ信号を作り出すこと； （ｉ）センサーセルの完全な露出の上、露出照明器を切る； （ｊ）デジタル化され、メモリに記憶されたアレイからの画像信号を示してい る画像データをデータ形式の解読のための処理をすること； （ｋ）データ形式の解読の成功の上で、サイクル終了の信号を出し、センサー の読み取りを入力電力とクロック信号の少なくとも１つの終わりでもって終了さ せ、そして解読されたデータ形式情報と、Ｉ／Ｏモジュールをカップリングさせ る；そして （ｌ）解読が不成功ならば、ステップ（ｄ）から繰り返す。 図７は、この発明の第２の具体例に対応するフローチャートである。ステップ １００からステップ１０８までは、前のと同じである。ステップ１０８で合焦状 態を決定し、合焦状態の信号を発生させた後、露出照明器が、このサンプル露出 期間に対して付けられ、そしてステップ１２２で画像データが集められる。こう するため、露出制御装置はサンプル露出スタート信号を発生し、それにより選ば れた光センサーは基準電荷に設置され、そしてサンプルし電荷の累積を開始する 。 この露出期間の終わりで、露出制御装置は、その一部はこの目的のため単にタイ マーであるのだが、ストップ信号を発生し、それによって各選択されたセンサー の上のサンプル累積電荷は画像データとして読み込まれる。ステップ１２４では 、サンプル露出の間に集められた画像データに応答して、露出制御装置は調整可 能な露出期間を決定する。論議した様に、適切な露出期間は、図５の露出ユニッ ト６４ａを経て、選ばれたセンサーからの画像データを累積すること、及び終わ りの電圧をメモリ８２ａに記憶された調査表と参照することにより決定される。 反射した照明のレベルが、色々のファクターの中で、ターゲット面の反射率に よって決められるということは評価できよう。 この様な反射率は、表面の構造や色彩の状態によって予期された値より高かっ たり低かったりする。従って、アレイからの画像信号の利得を制御することは露 出期間と同じく望ましいことである。この結果は、図５の利得ユニット６０ａを 経て、選ばれたセンサー要素からの画像データを累積すること、信号表示をメモ リ８２ａの中の調査表を参照することで得られるが、それは、この最初の期間に 反射した照明の特別のレベルに対して、画像信号出力利得の調整のための値を与 える。図７はステップ１２６を示しているが、それはサンプル画像データを用い て適切な利得調整を決定し、センサアレイアセンブリの出力増幅器に適用しよう とするものである。ステップ１２８では、装置は画像データのシングルフレーム を取り込む。上で議論した様に、もしセンサーアレイが、全ての光センサーセル が照合され、露出され、そしてパラレルにサンプルされデータの完全なフレーム を発生する様に構成されたら、ステップ１２８は、ただ１つの接地サイクル、露 出及び、セル上の累積電荷のサンプリングで成り立つことになる。ステップ３０ では、露出照明器は切られる。もし光センサーアレイが選ばれたセンサー要素の みが、シングルサイクルで平行に読み込まれたら、露出制御装置は点線の路１２ ８で指摘されている様に所定の露出時間に対応した多くのスタートとストップの 信号を発生することになる。データの完全なフレームを集めた後、ステップ１３ ０で露出照明は切られる。もしデータの形が引き続きステップ１３２で解読され るとデータの伝達と読み取りのサイクルは、アレイ制御装置で用いられる入力電 力とクロック信号の少なくとも１つの終わりを含んでいて、そしてステップ１３ ４に進む。 操作の単純さと効果は、自動利得制御、自動無シャッター露出制御と自動合焦 状態の感知で高められる。操作上の利点には完全な精度、シングルフレーム上の 完全フレーム撮像、自動露出基礎で回りの光レベルには無関係なものである。 必要な利得調整は、１００マイクロ秒のオーダーの時間で感知される。 シングルフレーム撮像で、連続画像データは移り、そしてデータ処理は避けら れる。手でもって取り扱うという応用に加えて、この発明によるシステムは、簡 単で安価で信頼性が高く他の多くの方面での利用価値が高い。 この分野で力量がある人にとっては、発明から離れることなしで改良がなされ ると思うであろうが、クレイムで全ての改良品や変形がこの発明の範囲の中にあ ることを強調している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １。 自動露出画像システムで、データ形式のリーダー（読み取り後）で、上記 のリーダーから距離をおいたターゲット面の中のデータ形式を読み込むデータ形 式のリーダーであって、次の構成をもつ： 多くのセンサー要素で画像信号を送り出すため読み取り可能であり、そして少 なくともその幾つかは、２次元アレイの中に位置している； 照明の面をもった上記のターゲット面を照明するよう配列されている少なくと も１つの合焦照明器で、アレイとターゲット面の間の距離で変わる所の大きさ、 明るさ、そして場所の少なくとも、その１つによって特徴づけされる； ユーザーの引金装置で、上記の少なくとも１つの合焦照明器を動かせる様に配 列されていて、選ばれたセンサー要素の読み取りを始めるものである； 合焦感知装置で、上記のセンサー要素の少なくとも１つからの画像信号に応答 し、そして上記の照明の面が、所定の大きさの範囲内の大きさ、明るさが所定の 明るさの範囲内の明るさ、場所が所定の場所の範囲内の場所の少なくとも１つに よって特徴づけられた時、合焦信号を出す様に配列されている； 利得制御装置で、それは上記の合焦状態の信号の後の時間内で上記センサー要 素の少なくとも１つからの画像信号によって示される様な反射光のレベルに応答 し、そして画像信号増幅を制御する様に配列されている； 露出制御装置で、上記のセンサー要素の少なくとも１つからの画像信号に応答 し、上記合焦状態の信号に応答してスタート信号を、又上記ターゲット間からの 照明の所定レベルの反射に応答してストップ信号を作る様に配列されている； 少なくとも１つの露出照明器で、上記のスタート信号とストップ信号に応答し 、そして上記のスタートとストップの信号で決められる露出時間の間、上記ター ゲット面を照明する様に配列されている； メモリユニットで、上記のアレイとカップリングしていて、そして上記の画像 信号の画像データ表示を記憶する様に配列されている； プロセシングユニットで、上記のメモリユニットとカップリングしていて、そ して記憶されている画像データを処理し、上記データ形式を解読し、そしてデー タ形式の解読の成功の上に立って選ばれたセンサー要素の読み取りと、データ形 式のリーダーの操作を終了させるのに有効なサイクル終了の信号を作る様に配列 されている； 出力装置で上記のプロセシングユニットをカップリングしていて解読されたデ ータ形式情報の表示の出力信号を作る様に配列されている。 ２。 特許請求の範囲第１項記載の画像システムで、更なる次の構成を持ってい る、上記のアレイの前に位置している光学的フィルターで、上記露出照明器から の照明を伝送し、そして回りの光スペクトルの他の部分の伝送を減少させる。 ３。 特許請求の範囲第１項記載の画像システムで、その中では上記の利得制御 装置は、上記２次元アレイの中に含まれているセンサー要素から供給される画像 信号の利得を制御するのに用いられる信号を作る。 ４。 特許請求の範囲第１項記載の画像システムで、その中で上記少なくとも１ つの合焦照明器は、２つの合焦照明器をもっていて夫々光ビームを出しているが 、それは上記アレイの固定した合焦面の表示の焦点距離でアレイの前で交叉する 。 ５。 特許請求の範囲第４項記載の画像システムで、更に、次の構成を持ってい る、中央の合焦レンズで上記アレイの前にあり、そして約上記の焦点距離に広が っている焦点範囲の深さをもって上記焦点距離で焦点の面を作る様に配列されて いる。 ６。 特許請求の範囲第４項記載の画像システムで、その中では上記の合焦状態 感知装置は、上記の光ビームによって上記のターゲット面の上に供給された照明 面の少なくとも所定の収斂の度合いを感知する様に配列されている。 ７。 特許請求の範囲第１項記載の画像システムで、その中では上記の少なくと も１つの露出照明器は次の構成を持っている、照明器装置のアレイで、上記アレ イと上記画像が所定の距離に分離された時、ターゲット面を越えて所定の照明の レベルを作る様に配列されている。 ８。 特許請求の範囲第７項記載の画像システムで、更に次の構成を持っている 、レンズアレイアセンブリで上記の照明装置のアレイからの所定の光の合焦を供 給するものである。 ９。 特許請求の範囲第７項記載の画像システムで、その中では上記の照明器装 置は発光ダイオードである。 １０。 特許請求の範囲第１項記載の画像システムで、その中で上記露出制御装 置は、時間を越えた画像信号の累積値の表示である電圧を発展させ、そして上記 の電圧が所定の始めの電圧に達した時に上記のストップ信号を出す。 １１。 自動露出システムで、次の構成を持っている： 多くのセンサー要素で、それは反射してきた照明の表示である画像信号を作っ て読み取り可能であり、そして少なくともそれの幾つかは２次元アレイの中であ る；そして 露出制御装置で、上記のセンサー要素の少なくとも１つからの画像信号に応答 し、そして反射された照明の所定のレベルに応答し、そして反射された照明の所 定のレベルに応答し露出ストップ信号を作る様に配列されている。 １２。 特許請求の範囲第１１項記載の自動露出システムで、その中では上記の 露出ストップ信号は少なくとも１つの露出照明器を切るのに用いられるが、それ は、上記の反射してきた照明に帰着する照明を作る。 １３。 特許請求の範囲第１２項記載の自動露出システムで、その中で上記の少 なくとも１つの露出照明器は次の構成を持っている、照明器装置のアレイで、上 記のアレイと上記のターゲット面が所定の距離で分けられた時、選ばれたターゲ ット面を越えて照明の所定のレベルを供給する様に配列されている。 １４。 特許請求の範囲第１１項記載の自動露出システムで、その中で上記の露 出ストップ信号は、次の１つから画像データの読み取りの引き金を引くのに用い られ、少なくとも１つのセンサー要素、それと全てのセンサー要素。 １５。 特許請求の範囲第１１項記載の自動露出システムで、更に次の構成を持 っている、光学的フィルターで上記のアレイの前に置かれ、上記の露出照明器か ら照明を伝送し、そして回りの光スペクトルの他の部分の伝送を減少させるのに 効果的である。 １６。 特許請求の範囲第１１項記載の自動露出システムで、その中では上記の センサー要素は、上記の反射された照明の表示である電荷を累積する様に配列さ れていて、そして上記のストップ信号は、上記の露出制御装置によって、上記の 少なくともセンサー要素の１つによって所定のレベルに上記の電荷が累積した時 作られる。 １７。 特許請求の範囲第１６項記載の自動露出システムで、その中では上記の 少なくともセンサー要素の１つは、露出期間のスタートの時、所定の最初の電荷 を持つ様に配列されている。 １８。 特許請求の範囲第１１項記載の自動露出システムで、その中では上記の 露出制御装置は、画像信号の累積値の表示である電圧を発展させ、そして上記の 露出ストップ信号を上記の電圧が所定の始めの電圧に達した時に供給する。 １９。 画像システムで、データ形式を読み取るデータ形式リーダーとして有用 で、次の構成を持っている： 多くのセンサー要素で、それは画像信号を作るのに読み取り可能で少なくとも 、その幾つかは２次元アレイの中にある； センサーアレイアセンブリで、上記の多くのセンサー要素と画像信号を作る選 ばれたセンサー要素の読み取りを制御する様に配列されたアレイ制御ユニットを 含んでいる；そして プロセシングユニットで、上記のセンサーアレイアセンブリとカップリングし て、上記の２次元アレイのセンサー要素からの画像信号を処理し、上記のデータ 形式を解読させる様に配列されていて、そして上記のデータ形式の成功の解読に 従って電力の消耗を減らすため画像信号の読み取りを終わりにする様に配列され ている。 ２０。 特許請求の範囲第１９項記載の自動露出システムで、その中では上記の アレイ制御ユニットは、クロック装置を含んでいて、そして入力電圧と上記のセ ンサーアレイアセンブリのカップリングに応答し、選ばれたセンサー要素の上記 のクロック装置によって作られるクロック信号のタイミング制御の元でなされる ものであり、そして、そこではプロセシングユニットは上記の入力電圧と上記の クロック信号の設備のカップリングの少なくとも１つの終わりの理由から画像信 号の読み取りは終了する様に配列されている。 ２１。 特許請求の範囲第２０項記載の自動露出システムで、その中では、上記 の多くのセンサー要素は、更に線形アレイを含んでいるが、それは、少なくとも センサー要素の１つの線を持っていて、そして上記のプロセシングユニットは、 少なくとも上記の２次元アレイと上記の線形アレイの１つの中に含まれている選 ばれたセンサー要素の読み取りに関して、上記の入力電力と上記のクロック信号 の設備のカップリングの少なくとも１つを終わらせる様に配列されている。 ２２。 自動露出画像システムで、次の構成を持っている： 多くのセンサー要素で、それは画像信号を作るのに読み取り可能となっていて 少なくとも、その幾つかは２次元アレイの中にある； 少なくとも１つの合焦照明器で、照明の面をもってターゲット面を照明する様 に配列されていて、次の少なくとも１つで特徴づけられているが、それは、大き さ、明るさ、そして場所であるが、それはアレイとターゲット面の間の距離と共 に変化する。 合焦状態感知装置で、上記のセンサー要素の少なくとも１つからの画像信号に 応答し、そして上記の照明の面が次の中の少なくとも１つによって特徴づけられ た時は、合焦状態信号を作り出す様に配列されている、大きさで所定の大きさの 範囲内にある、明るさで所定の明るさの範囲にある、そして場所で、所定の場所 の範囲内にあること； 露出制御装置で、上記のセンサー要素の少なくとも１つからの画像信号に応答 し、そして上記の合焦状態信号に応答してスタート信号を、そして上記ターゲッ ト面からの照明の所定のレベルの反射に応答してストップ信号を作る様に配列さ れている； 少なくとも１つの露出照明器で上記のスタート信号と、上記ストップ信号に応 答し、そして上記のスタート信号とストップ信号によって決められる露出時間の 間、上記のターゲット面を照明する様に配列されている。 ２３。 特許請求の範囲第２２項記載の画像システムで、更に次の構成を持って いる、光学的フィルターで上記のアレイの前に位置して、上記の露出照明器から 照明を伝送し、そして回りの光スペクトルの他の部分の伝送を減少するのに効果 がある。 ２４。 特許請求の範囲第２２項記載の画像システムで、その中で上記少なくと も１つの合焦照明器は、次の構成を持っている、２つの合焦照明器で夫々光ビー ムを供給するが、それは上記アレイの固定された合焦面の表示のである焦点距離 でアレイの前で交叉する。 ２５。 特許請求の範囲第２４項記載の画像システムで、更に、次の構成を持っ ている、中央の合焦レンズで上記アレイの前に位置していて、そして約上記の焦 点距離に広がっている合焦範囲の深さをもって上記焦点距離で焦点の面を供給す る様に配列されている。 ２６。 特許請求の範囲第２４項記載の画像システムで、その中では上記の合焦 状態感知装置は、上記の光ビームによって上記のターゲット面に供給された照明 面の収斂の所定の度合いを感知する様に配列されている。 ２７。 特許請求の範囲第２２項記載の画像システムで、その中では上記の少な くとも１つの露出照明器は次の構成を持っている、照明器装置のアレイで、上記 アレイと上記画像が所定の距離に分離された時、ターゲット面を越え所定の照明 のレベルを供給する様に配列されている。 ２８。 特許請求の範囲第２２項記載の画像システムで、更に次の構成を持って いる、レンズアレイアセンブリで上記の照明装置のアレイからの所定の光の合焦 を供給するためのものである。 ２９。 特許請求の範囲第２２項記載の画像システムで、その中では上記の照明 器装置は発光ダイオードである。 ３０。 特許請求の範囲第２２項記載の画像システムで、その中で上記の露出制 御装置は、画像信号の累積値の表示である電圧を発展させ、そして上記の電圧が 所定の始めの電圧に達した時に上記のストップ信号を作る。 ３１。 画像システムで、次の構成を持っている： 多くのセンサー要素で、それは画像信号を作るのに読み取り可能となっていて 少なくとも、その幾つかは２次元アレイの中にある； 少なくとも１つの合焦照明器で、照明の面をもってターゲット面を照明する様 に配列されていて、少なくとも、大きさ、明るさ、そして場所の一つで特徴づけ られるが、それはアレイとターゲット面の間の距離で変化する。そして 合焦状態感知装置で、上記のセンサー要素の少なくとも１つからの画像信号に 応答し、そして上記の照明の面が次の中の少なくとも１つによって特徴づけられ た時は、合焦状態信号を作るが、それは所定の大きさの範囲内の大きさ、所定の 明るさの範囲の中の明るさ及び、所定の場所の範囲内の場所である。 ３２。 特許請求の範囲第３１項記載の画像システムで、その中で上記少なくと も１つの合焦照明器は、次の構成を持っている、２つの合焦照明器で光ビームを 出すが、それは上記アレイの固定された合焦面の表示である焦点距離でアレイの 前で交叉する光ビームを供給する。 ３４。 特許請求の範囲第３１項記載の画像システムで、その中では上記の合焦 状態感知装置は、上記の光ビームによって上記のターゲットの上に供給する照明 面の収斂の少なくとも所定の度合いを感知する様に配列されている。 ３５。 自動露出画像システムで、次の構成を持っている： 多くのセンサー要素で、それは画像信号を作るのに読み取り可能となっていて 少なくとも、その幾つかは２次元アレイの中にある； 少なくとも１つの露出照明器で最初の時間の間の間及び調整可能な露出時間の 間、ターゲット面を照明する様に配置されていて；そして 露出制御装置で、上記のセンサー要素の少なくとも１つからの画像信号に応答 するが、それは上記の最初の時間の間、上記のターゲット面からの反射した照明 のレベルの表示であり、上記の露出制御装置は、上記の調整可能露出時間の間の 表示である露出制御信号を作る様に配列されている。 ３６。 特許請求の範囲第３５項記載の自動露出画像システムで、更に次の構成 を持っている： メモリユニットで、露出制御信号値と相関のある露出時間の調査表を記憶する 様に配列されている；そして プロセシングユニットで、上記の露出制御装置と上記のメモリユニットとカッ プリングしていて、そして上記の露出制御信号に応答し、上記の調査表を利用し 、上記露出時間の期間を決定する。 ３７。 特許請求の範囲第３５項記載の自動露出画像システムで、その中では、 上記の少なくとも１つの露出照明器は多くの照明器を含んでいるが、少なくとも その１つは、上記の予めセットした最初の時間の間に付けられ、そして少なくと もその１つは上記の調整可能な露出時間の間に付けられる。 ３８。 特許請求の範囲第３５項記載の自動露出画像システムで、その中では上 記の少なくとも上記センサー要素は、上記の２次元アレイの中にあるセンサー要 素の２つの横列を持っている。 ３９。 特許請求の範囲第３８項記載の自動露出画像システムで、その中では上 記の露出制御装置は、上記のセンサー要素の２つの横列に含まれている全てのセ ンサーからの画像信号によって示されるピクセル値を合計することにより、照明 の上記のレベルを決定する様に配置されている。 ４０。 特許請求の範囲第３６項記載の自動露出画像システムで、その中では、 上記のセンサー要素は電荷記憶装置を含んでいて、それは、上記のプロセッサー ユニット制御の下で、上記の調整可能な露出時間のスタートの前に放電される。 ４１。 特許請求の範囲第４０項記載の自動露出画像システムで、その中では、 上記のプロセシングユニットの制御の下で、上記の少なくとも１つの露出照明器 が、まず、上記の予めセットしてある最初の期間について付けられ、そして、続 いて上記の調整可能露出期間について、上記の電荷貯蔵装置が、放電された後付 けられる。 ４２。 特許請求の範囲第４１項記載の自動露出画像システムで、その中では、 上記の調整可能な露出期間の間、上記のセンサー要素によって、感知された画像 信号の表示である画像データは、次の処理のための準備のため、上記のメモリユ ニットとカップリングされる。 ４３。 特許請求の範囲第３５項記載の自動露出画像システムで、更に次の構成 を持っている： 少なくとも１つの合焦照明器で、照明の面をもったターゲット面を照明する様 に配列されていて、少なくとも、大きさ、明るさ、そして場所の１つによって特 徴づけられるが、それはアレイとターゲット面の間の距離と共に変化する；そし て 合焦状態感知装置で、上記のセンサー要素の少なくとも１つからの画像信号に 応答し、そして上記の照明の面が次の中の少なくとも１つによって特徴づけられ た時は、合焦状態信号を作り出す様に配列されているが、上記の照明の面が、少 なくとも所定の大きさの範囲内の大きさ、所定の明るさの範囲の明るさ、そして 所定の場所の範囲内の場所の１つに特徴づけられた時に、照明の予めセットされ た最初の期間を開始するのに効果のある合焦状態信号を作る様に配列されている 。 ４４。 特許請求の範囲第３５項記載の自動露出画像システムで、更に利得制御 装置を有しているが、それは、少なくとも１つの上記のセンサー要素からの画像 信号によって示される反射光のレベルに応答し、そして画像信号増幅を制御する 様に配列されている。 ４５。 画像方法で、センサー要素のアレイを含む画像システムを用いるもので 、次のステップを有している： （ａ）大きさ、明るさ及び場所、それはアレイとターゲット面の間の距離と共 に変わるのだが、少なくともその１つによって特徴づけられる照明の面をもつタ ーゲット面を照明すること； （ｂ）上記の距離を調整し、上記の照明の面を下記により特徴づける様にする 、即ち、所定の大きさの範囲内の大きさ、及び所定の明るさの範囲内の明るさ及 び所定の場所の範囲内の場所の少なくとも１つによってである； （ｃ）少なくとも１つの感知要素からの画像信号が、照明の上記の面がステッ プ（ｂ）で記述された様に特徴づけられた時、合焦状態の信号を作る； （ｄ）上記の合焦状態信号に応答して、露出照明器を付ける； （ｅ）少なくとも１つの感知要素からの画像信号がターゲット面からの照明の 所定のレベルの反射を指摘した時、ストップ信号を作り出すこと； （ｆ）上記のストップ信号に応答して、上記の露出照明器を切る；そして、 （ｇ）上記のアレイの感知要素からの画像データを処理する。 ４６。 特許請求の範囲第４５項記載の画像方法で、その中ではステップ（ａ） は、更に選ばれたセンサー要素の読み取りを始め画像信号を供給することを含ん でいて、そして更に次のステップを含んでいる； （ｈ）選ばれたセンサー要素の読み取りを終わらせる。 ４７。 特許請求の範囲第４６項記載の画像方法で、その中ではステップ（ｈ） は、少なくとも次の１つの終わりの理由によって選ばれたセンサー要素の読み取 りを終了することを含んでいる：この様な読み取りに必要な入力電力の供給、こ の様な読み取りのタイミング制御に必要なクロック信号の供給： ４８。 特許請求の範囲第４５項記載の画像方法で、更に次の様なステップを含 んでいる： （ｘ）感知要素の上記アレイの前に光学的フィルターを置くが、上記露出照明 器からの光を伝送し、そして回りの光の他の部分の伝達を減少するのに効果があ る。 ４９。 特許請求の範囲第４５項記載の画像方法で、更に次の様にステップ（ｄ ）とステップ（ｅ）の間に追加のステップを有している： （ｙ）反射してくる回りの光のレベルの表示として少なくとも１つの感知要素 からの画像信号を用い、上記アレイからの画像信号の増幅の制御するための利得 制御信号を作る。 ５０。 特許請求の範囲第４５項記載の画像方法で、その中では、ステップ（ｇ ）は上記のターゲット面内に含まれるデータ形式を解読するための上記の画像デ ータを処理することを含んでいて、そして、上記の方法は更に追加のステップを 含んでいる： （Ｉ）データ形式の解読の成功により、方法の操作を終わらせるのに有効なサ イクルの終了信号を作る；そして （II）解読されたデータ形式情報と出力装置をカップリングさせて次の利用に 備える。 ５１。 特許請求の範囲第４５項記載の画像方法で、その中ではステップ（ａ） の中で、上記のターゲット面は照明の面と共に照明されて、アレイの前の合焦距 離で交叉するところの２つの角度のある光ビームによって提供される照明の点を 有している。 ５２。 特許請求の範囲第５１項記載の画像方法で、その中では、ステップ（ｂ ）は上記の距離を調整し、上記のターゲット面に入射する上記の２つの点を少な くとも所定の程度に合体させる様にする。 ５３。 特許請求の範囲第５２項記載の画像方法で、その中では、ステップ（ｃ ）は上記の画像信号が、上記２つの照明の点が少なくとも上記の所定の程度に合 体したということを指摘した時、合焦状態の信号を出す様になっている。 ５４。 画像方法で、感知要素のアレイを含む画像システムの利用のもので、次 のステップを構成している： （ａ）大きさ、明るさ及び場所、それはアレイとターゲット面の間の距離と共 に変わるのだが、少なくともその１つによって特徴づけられる照明の面をもつタ ーゲット面を照明すること； （ｂ）上記の照明の面が、所定の大きさの範囲内の大きさ、及び所定の明るさ の範囲内の明るさ及び所定の場所の範囲内の場所の少なくとも１つによって特徴 づけられる様に上記の距離を調整すること；及び （ｃ）少なくとも１つの感知要素からの画像信号が、照明の上記の面がステッ プ（ｂ）で記述された様に特徴づけられた時、合焦状態の信号を作る； ５６。 特許請求の範囲第５５項記載の画像方法で、その中ではステップ（ａ） の中で、上記のターゲット面は照明の面と共に照明されて、アレイの前の合焦距 離で交叉するところの２つの角度のある光ビームによって提供される照明の点を 有している。 ５７。 特許請求の範囲第５６項記載の画像方法で、その中では、ステップ（ｂ ）は上記の距離を調整し、上記のターゲット面に入射する上記の２つの点を少な くとも所定の程度に合体させる様にする。 ５８。 特許請求の範囲第５７項記載の画像方法で、その中では、ステップ（ｃ ）は上記の画像信号が、上記２つの照明の点が少なくとも上記の所定の程度に合 体したということを指摘した時、合焦状態の信号を出す様になっている。 ５９。 画像方法で、感知要素のアレイを含む画像システムを用いるもので、次 のステップを有している： （ａ）スタート信号に応答して露出照明器を付ける； （ｂ）少なくとも１つの感知要素からの画像信号が照明の所定のレベルの反射 を指摘した時ストップ信号を出す；そして （ｃ）上記のストップ信号に応答して、上記の露出照明器を切る。 ６０。 特許請求の範囲第５９項記載の画像方法で、その中でステップ（ｂ）で 、上記の画像信号の累積値の表示として発展した電圧が始めの値に達した時、上 記のストップ信号を出す様になっている。 ６１。 画像方法で、感知要素のアレイを含む画像システムを用いるもので、次 のステップを有している： （ａ）露出照明器を予めセットしてある最初の時間に対してつける； （ｂ）上記の予めセットしてあった最初の時間に少なくとも１つの感知要素に より感知された照明のレベルを決定すること；及び （ｃ）調整可能の露出期間を決定するため、上記のレベルを利用すること。 ６２。 特許請求の範囲第６１項記載の画像方法で、その中でステップ（ｃ）は 、上記のレベルの基礎として、上記の調整可能の露出期間を決定するため、露出 期間の調査表を用いる様になっている。 ６３。 特許請求の範囲第６２項記載の画像方法で、その中で調査表は、調整可 能な露出期間を供給できる部及び上記感知要素によって供給される画像信号の利 得を調整するための利得制御値を供給できる部を含んでいる。