JPS63225884A - 光学的情報読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はラベル等の記録媒体に印刷されたバーコード、
文字などの光学的情報を読取る光学的情報読取装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来この種の装置では、特開昭６０−１７１５８１号な
どに示されるようにバーコード、文字などの光学的情報
を記録したラベルに対し、赤色発光ダイオードにより照
明光を照射し、その反射光による情報映像を読取センサ
（イメージセンサ）の表面に結像させ、その映像をこの
センサの電子走査による読取作動にて電気信号に変換し
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そして、この照明のための前記赤色発光ダイオードの駆
動電流が全消費電流の約８０％を占め、蓄電池による駆
動などを考慮すると、その駆動電流が多過ぎてしまうと
いう問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みたもので、通常の自己照明の
ための発光器を廃止し、外来光の利用による安定した読
取作動を確保し、かつ全消費電流を大幅に低減すること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そのために本発明では、電子走査形の読取センサを備え
たハンディケースの読取口近傍に、被読取情報に対向さ
せた状態で前記ハンディケース外の周囲よりの外来光を
通過させて前記被読取情報の照明を行なう光通過形状を
設ける構成としている。

〔作用〕

上記構成によれば、前記ハンディケースの読取口を被読
取情報に対向させた際に、周囲光でその被読取情報の照
明をし、それによる反射映像を前記読取センサ上に結像
させ、その被読取情報の読取作動を行い、外来光の利用
による読取を可能にしている。

〔実施例〕

以下本発明を図に示す実施例について説明する。

第１図は、ハンディタイプの光学的情報読取装置の部分
破断構成図、第２図はその側断面図であり、ｌは記録媒
体のバーコードラベルであり、その表面に平行バーの濃
淡パターンとして白バー、黒バーを用いた光学的情報の
バーコード２が印刷されている。３はハンド式読取器の
ハンディケースであり、バーコードの平行バーに交わる
方向に細長い光通過用の読取口を一端に有する筒形状で
、かつ他端に向って「り」の字状に折曲がった非透明材
よりなる手持胴部を有している。４はバーコード上に外
来光を導く透明先端部で、透明材により形成している。

この部分より透過又は集光された外来光を利用してバー
コード２上に光を収束させて照明している。

５は平面反射ミラーで、バーコード２よりの反射光を特
定方向（イメージセンサの走査線方向）に反射させるも
のであり、その反射光がレンズ６と読取線に直交する縦
長スリットを有する絞り部材７を通して読取センサ８の
走査線上にバーコード２の走査用映像を結像させる。こ
の時の周囲照度を検出する検出器９によって周囲照度を
検出し、その強弱に応じて読取センサ８の露光時間を適
切に制御している。読取センサ８はその走査上の走査用
バーコード映像を直線上の電子スキャン作動にて、電気
信号に変換する１次元のイメージセンサを用いている。

ｌＯは信号ケーブルであり、読取器ケース内部とデータ
処理装置との間で各種電気信号の授受を行っている。１
１は読取センサ８の電子制御回路である。１２はハンデ
ィケース３に内蔵した電池であり、ハンド式読取器の電
源供給を行なう電池駆動式に構成している。

次に、上記構成においてその作動を説明する。

今、バーコードラベル１に対して第１図に示す位置にハ
ンディケース３の読取口を手持式にて配置する。この時
外部の外来光によりバーコードラベルエが照明される。

この外来光照明により、そのバーコードラベル１上の白
バー、黒バーに従って反射率が異なり、光の強さ分布が
バーコード２に対応した反射光がレンズ６、絞り部材７
の光学系を通してイメージセンサ８のフォト素子が並ん
だ読取線上に各バーの直交方向のバーコード映像を結像
させる。

従って、電池１２よりの電源供給を受けてこのイメージ
センサ８の電子制御回路１１による電子走査の読取作動
によりそのバーコード映像を電気信号に変換することが
できる。

ここで、読取装置を使用する周囲の環境変化が問題とな
る。例えば、読取装置を通常の事務室で使用した場合、
一般の明るさは１，（１００４２　ｘ　（ルックス）程
度であるが、窓際で使用すると、明るさはその１０〜１
（１０倍にも及ぶ。又倉庫等あまり明るさを必要としな
い所で使用した場合、明るさは２（１０にＸ程度である
。

従って外来光照明を使用するため使用環境が変化した場
合、前記の様に周囲照度が広い範囲で変化するため、バ
ーコード読取に対しその読取りに差が生じないように補
正する必要がある。

ここで、周囲照度検出器９により、周囲照度の変化を検
出し、それに応じて読取センサ８の露光時間を制御し周
囲の環境変化に対し、常に読取センサ８の蓄積電荷量を
補正し、均一なレベルでの読取を可能にしている。

しかも、バーコード２の照明のために外来光を利用して
いるため、その照明のための電源消費を不要にすること
ができ、全消費電流の飛躍的な低減を図るとともに、安
定した読取作動を確保することができる。

そのための電子制御部の詳細構成を第３図に示す。この
第３図において、ラベル１よりのバーコード映像を受け
るイメージセンサ８よりの離散的な電気信号を増幅回路
２１．２２により増幅し、そのピーク値をサンプリング
してホールドするサンプルホールドを有する波形整形回
路２３により連続信号に整形する。その連続信号を２値
化回路２４に加えて黒バー、白バーの幅に対応する時間
幅の２値レベルのディジタル信号に変換し、マイクロコ
ンピュータ（マイコン）２５に加え、そのバーコードの
内容を読取っている。

また、周囲の照度を検出する周囲照度検出器９よりの照
度信号を増幅回路２６により増幅し、Ａ／Ｄ変換器２７
により、ディジタル信号に変換してマイコン２５に加え
ている。

このマイコン２５は、その周囲の照度を示す信号に基い
て、照度が高いときにイメージセンサ８の走査周期を短
く、逆に照度が低い時にはイメージセンサ８の走査周期
を長くするように変化させ、その露光時間を調整してい
る。

すなわち、マイコン２５では第４図のフローチャートに
示すように、入力ステップ１（１０で周囲照度検出器９
、増幅回路２６、Ａ／Ｄ変換器２７よりの周囲照度の低
下により大きくなる照度信号！を入力し、次のステップ
１（１１でその照度信号２に基いた露光時間Ｔ　３Ｎを
次式により算出する。

但し、ｋは比例定数である。

Ｔ、、＝ｋ　−ｆ この露光時間ＴＡＮに基いて次の指令ステップ１０２で
は、走査周期をＴＳＮに制御するための指令信号を走査
同期回路２９に加え、イメージセンサ８の走査周期を変
化させている。

そして、次の人力ステップ１０３では２値化回路２４よ
りのバーコードに対応した信号を入力し、読取ステップ
１０４に進んでそのバーコードの内容を読取っている。

従って、マイコン２５よりの走査指令を受ける走査同期
回路２９は、クロックジェネレータ２８よりの一定周波
数のクロックパルスに基いて、その走査１旨今に対応し
た周期で走査用クロックパルスを一走査分通過させ、セ
ンサ駆動回路３０を介してイメージセンサ８の走査駆動
を行っている。

その走査同期回路２９の具体的な構成は第５図の回路図
に示すもので、クロックジェネレータ２８よりの第６図
（ａ）のクロックパルスを分周する４ビツトカウンタ２
９ａ、第６図（Ｃ）に示すそのＱ３出力を反転させるイ
ンバータ２９ｂ、そのインバータ２９ｂの出力とカウン
タ２９ａの第６図（ｂ）に示すＱＡ小出力２ビット信号
をデコードして、２人力が“ＯＯ”になるタイミングで
第６図（ｅ）に示すようにＹ０出力にタイミングパルス
を発生するデコーダ２９ｃ、そのＹ０出力を反転させる
インバータ２９ｄ、２９ｈ、マイコン２５からの第６図
（６）に示す走査指令を受けるＤ−フリップフロップ２
９ｅ、２９ｆ、Ｄ−フリップフロップ２９ｅのＱ出力と
Ｄ−フリップフロップ２９ｆのＱ出力のＮＡＮＤ論理を
とるＮＡＮＤゲート２９ｇ１カウンタ２９ａのＱ、出力
とインバータ２９ｈの出力のＮＡＮＤ論理をとるＮＡＮ
Ｄゲート２９１とを備えている。

この構成によれば、マイコン２５から第６図（ｇ）の走
査指令が到来すると、第６図（ａ）のクロックパルスを
カウントするカウンタ２９ａの第６図（ｄ）に示すＱｏ
出力の２回分の発生タイミングでＮＡＮＤゲー）２９ｇ
より第６図（ハ）の走査同期パルスが発生する。他方、
ＮＡＮＤゲート２９ｉからはデコーダ２９ｃ第６図（ｅ
）に示すのＹ０出力の発生サイクルで第６図（ｆ）の走
査用クロックパルスを発生する。よって、センサ駆動回
路３０は第６図（５）の前記走査同期パルスの周期で第
６図（ｆ）の前記走査用クロックパルスによりイメージ
センサ８の駆動を行っている。その走査用クロックパル
スと同じサイクルでインバータ２９ｄよりタイミングパ
ルスを波形整形回路２３に加え、イメージセンサ８より
の前記走査用クロックパルスに同期した出力信号のサン
プルホールドを制御している。

また、走査同期パルスをＡ／Ｄ変換器２７に加え、その
立上りに同期して周囲照度を示す照度信号のＡ／Ｄ変換
を制御している。

また、マイコン２５はバーコードの読取作動に応じてデ
ータ表示器などの外部機器４０にその処理信号を送出し
ている。

上記の構成並びに作動によれば、第６図（ｈ）、　（ｉ
）の波形図に示す如く、その照度信号のデータに応じて
周囲照度が高いときには、走査周期がｔ　（ＳＮ−１）
のように短くなっており、イメージセンサ８の出力波形
が第６図（ｉ）に示すように走査期間り、Ｉの間に振幅
Ｖｐのバーコード信号を発生している。

そして、周囲照度がやや低下すると、第６図（５）の走
査周期ｔ　（ＳＮ）のようにその周期がやや長くなり、
さらに周囲照度が低くなると、走査周期ｔ　（ＳＮ＋１
）のようにその周期が長くなり、イメージセンサ８の露
光時間が長くなり、センサ出力のバーコード信号の振幅
Ｖｐを小さくしないように調整することができ、周囲照
度の変動に追従してイメージセンサ８の露光時間を補正
し、安定した読取作動を確保する。

次に、第７図は本発明の第２実施例を示す側面断面図で
、第１実施例における透明先端部４を廃止し、下側先端
ガイド３ａのみを設け、外来光の到来する先端部の上側
を切欠き形状にしたものである。

従って、外来光はラベル１のバーコード２を直接照明す
るようになり、そのバーコード２の映像が読取口から、
反射ミラー５、レンズ６、絞り部材７を通してイメージ
センサ８上に結像し、それをこの読取センサ８により読
取ることができる。

次に、第８図、第９図は本発明の第３、第４実施例を示
す斜視図であり、第８図の第３実施例ではハンディケー
ス３の先端部に横長レンズ４Ａを取付け、外来光を集光
してバーコード２の読取線に沿って帯状に照明している
。

さらに、第９図の第４実施例ではハンディケース３の先
端部の上側壁に円形レンズ４Ｂを設け、外来光を集光し
てバーコード２を照明している。

なお、上述の実施例では周囲照度検出器９をハンディケ
ースに設けるものを例示したが、イメージセンサ８の電
気信号を増幅した信号を利用して周囲照度を検出するよ
うにしてもよく、その際には、特別の周囲照度検出器を
不要にすることができる。

また、光学的情報としてバーコード２を対象にしたもの
を例示したが、他の符号、或は文字などを対象にしたも
のでもよい。

また、読取センサとして一次元のイメージセンサ８を例
示したが、面状の二次元イメージセンサなと他のセンサ
を用いてもよい。

また、センサの露光時間を変化させるために走査周期を
変えるものを例示したが、光学系の途中に電気駆動の光
シャッタを設け、その開放時間を制御するようにしても
よい。

さらに、周囲照度の変動の少ない環境下で使用する場合
には、周囲照度検出器９、増幅回路２６、Ａ／Ｄ変換器
２７、および走査同期回路２９などによる走査周期を変
化させる構成を省略することもできる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、通常の電子走査形の
読取センサを使用し、外来光の利用による光学的情報の
読取作動を確保することができ、これにより自己照明の
ための発光器を不要にでき、その読取作動のための全消
費電流を大幅に低減することができるという優れた効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す部分破断構成図、第２
図は第１図の側面断面図、第３図はその電子制御部の詳
細構成を示すブロック図、第４図は第３図のマイコンの
演算処理を示すフローチャ−ト、第５図は第３図の走査
同期回路の詳細構成を示す回路図、第６図（ａ）、　（
ｂ）、　（ｃ）、　（ｄ）、　（ｅ）、　（ｆ）。 （ｇ）、　（ｈ）、　（ｉ）はその作動説明に供する波
形図、第７図は本発明の第２実施例を示す側面断面図、
第８図、第９図は本発明の第３．第４実施例を示す斜視
図である。 １・・・バーコードラベル、２・・・光学的情報のバー
コード、３・・・ハンディケース、４・・・透明先端部
。 ８・・・読取センサのイメージセンサ、９・・・補正手
段をなす周囲照度検出器、１１・・・電子制御回路、１
２・・・電源をなす電池。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）一端に読取口を有する筒形状の非透明材よりなる
   ハンディケースと、 このハンディケース内に配設しており、前記読取口を光
   学的な被読取情報に対向させ、それよりの反射による情
   報映像を前記ハンディケース内の所定の読取位置に結像
   させる結像用光学系と、前記読取位置に配設し、この読
   取位置に結像した前記情報映像を電子走査形の読取作動
   により電気信号に変換する読取センサとを設け、 さらに前記ハンディケースの読取口近傍に、前記被読取
   情報に対向させた状態で前記ハンディケース外の周囲よ
   りの外来光を通過させて前記被読取情報の照明を行なう
   光通過形状を設ける ことを、特徴とする光学的情報読取装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記
   ハンディケースの読取口近傍が前記外来光を集光透過さ
   せる透明材により形成した透明先端部を有することを特
   徴とする光学的情報読取装置。
3. （３）特許請求の範囲第２項記載の装置において、前記
   透明材の一部に、前記外来光を集光通過させるレンズを
   設けることを特徴とする光学的情報読取装置。
4. （４）特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記
   ハンディケースの読取口近傍の一部を切欠いた形状に形
   成した先端部を有することを特徴とする光学的情報読取
   装置。
5. （５）一端に読取口を有する筒形状の非透明材よりなる
   ハンディケースと、 このハンディケース内に配設しており、前記読取口を光
   学的な被読取情報に対抗させ、それよりの反射による情
   報映像を前記ハンディケース内の所定の読取位置に結像
   させる結像用光学系と、前記読取位置に配設し、この読
   取位置に結像した前記情報映像を電子走査形の読取作動
   により電気信号に変換する読取センサとを設け、 前記ハンディケースの読取口近傍に、前記被読取情報に
   対向させた状態で前記ハンディケース外の周囲よりの外
   来光を通過させて前記被読取情報の照明を行なう光通過
   形状を設け、 さらに、前記ハンディケースの周囲の照度を検出して前
   記読取センサの露光時間を変化させる補正手段を設ける ことを特徴とする光学的情報読取装置。
6. （６）特許請求の範囲第５項記載の装置において、前記
   補正手段は 前記ハンディケースの周囲の照度を検出する光センサと
   、 この光センサの検出信号を受けてその照度の低下に応じ
   て前記読取センサの露光時間を長くする制御手段とを 備えることを特徴とする光学的情報読取装置。
7. （７）特許請求の範囲第５項記載の装置において、前記
   補正手段は、 前記読取センサの走査周期を、前記ハンディケースの周
   囲照度の低下に応じて長い周期に変更する周期制御手段
   を有することを特徴とする光学的情報読取装置。
8. （８）バーコードの平行バーに交わる方向に細長い光透
   過用の読取口を一端に有する筒形状で、かつ他端に向っ
   て「く」の字状に折曲がった非透明材よりなる手持胴部
   を有するハンディケースを備え、このハンディケースの
   内部に、 前記読取口を前記バーコードに対向させ、このバーコー
   ドよりの反射による映像の光軸を前記ケースの折曲部の
   折曲がり方向に沿って反射変更する反射ミラーと、 この反射ミラーよりの反射光を集光して前記手持胴部の
   中の所定の読取位置に前記バーコードの映像を結像させ
   るレンズと、 前記読取位置に配設し、この読取位置に結像したバーコ
   ード映像を電子走査形の読取作動により電気信号に変換
   する読取センサとを配設し、さらに前記ハンディケース
   の読取口近傍に、前記バーコードに対向させた状態で前
   記ハンディケース外の周囲よりの外来光の前記読取セン
   サ上への直接入光を防ぐとともに、その外来光を通過さ
   せて前記バーコードの照明を行なう光通過部を設ける ことを特徴とする光学的情報読取装置。
9. （９）特許請求の範囲第８項記載の装置において、前記
   光通過部が前記外来光を前記バーコード上に集光透過さ
   せる透明材により形成した透明先端部を有することを特
   徴とする光学的情報読取装置。
10. （１０）特許請求の範囲第９項記載の装置において、前
    記透明先端部の一部に、前記外来光を前記バーコード上
    に集光させるレンズを設けることを特徴とする光学的情
    報読取装置。
11. （１１）特許請求の範囲第８項記載の装置において、前
    記光通過部を前記ハンディケースの読取口近傍の一部の
    前記外来光のバーコード上への通路部分を切欠いた形状
    に形成したことを特徴とする光学的情報読取装置。