JP3235249B2

JP3235249B2 - 光学的情報読取り装置

Info

Publication number: JP3235249B2
Application number: JP04006593A
Authority: JP
Inventors: 賢三小幡; 忠雄野尻; 善美北角; 武渡辺; 浩二寺前
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1992-12-18
Filing date: 1993-03-01
Publication date: 2001-12-04
Anticipated expiration: 2016-12-04
Also published as: EP0602637A2; DE69323532T2; JPH06236452A; DE69323532D1; EP0602637A3; US5597997A; EP0602637B1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バーコード等の光学的
情報が記載された読取り対象から光学的情報を読み取る
光学的情報読取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の光学的情報読取り装
置として、例えば、図２５に示すように、バーコード８
１が印刷されたバーコードラベル８２に光を照射するた
めに発光ダイオードをライン状に複数並べた光源８３
と、バーコードラベル８２からの反射光を、ミラー８
４，絞り８５を経由して集光し、後部にバーコードラベ
ル８２の映像を結像させるレンズ８６と、レンズ８６の
結像位置に配設されて、バーコードラベル８２の映像を
電気信号に変換する、電荷結合素子（ＣＣＤ）をライン
状に並べたイメージセンサ（以下、ラインセンサとい
う）８７と、手動操作によってバーコード８１の読取り
指令を入力するためのトリガスイッチ８８と、光源８
３，ラインセンサ８７，トリガスイッチ８８に接続され
た電子回路基板８９とを、手持用のハウジング８０内に
一体的に組み込んだバーコード読取り装置９０が知られ
ている。

【０００３】また電子回路基板８９には、図２６に示す
ように、ラインセンサ８７から出力される微弱なアナロ
グ映像信号を増幅する増幅回路９１、増幅回路９１にて
増幅されたアナログ映像信号を２値化してデジタル信号
に変換する２値化回路９２、２値化回路９２から出力さ
れるデジタル信号の幅をカウントすることによりバーコ
ード８１のバー，スペースの幅を計測するカウント部９
３、カウント部９３からの出力信号に基づきバーコード
８１を復元（デコード）し、そのデコード結果を外部端
子９４を介して外部に出力するデコード部９５、トリガ
スイッチ８８の操作によってバーコード８１の読取り指
令が入力されると、光源８３を起動してバーコードラベ
ル８２を照射させると共に、カウント部９３，デコード
部９５を動作させて、外部端子９４からバーコード８１
のデコード結果を出力させる制御部９６、および、これ
ら各部に電源供給を行う電源回路９７等が組み込まれて
いる。

【０００４】なお、一般に、カウント部９３，デコード
部９５，制御部９６は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を中
心とするマイクロコンピュータ（ＥＣＵ）の一処理とし
て実現される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来のバーコード読取り装置は、照射光および反射光
の通路となるハウジング８０の読取り口８０ａをバーコ
ードラベル８２に当接させてバーコード８１を読み取る
いわゆるタッチ式のものであるため、読取り口８０ａを
バーコードラベル８２から離すと、バーコード８１を正
確に読み取ることができなかった。

【０００６】つまり、こうした従来のバーコード読取り
装置では、読取り口８０ａをバーコードラベル８２に当
接すれば、光源８３からバーコードラベル８２を経由し
てラインセンサ８７に至る光路長が一定となり、しかも
この光路上に外光が入射することはないので、ラインセ
ンサ８７に入射する反射光強度は、バーコード８１に応
じて変化するものの、略安定している。

【０００７】しかし、読取り口８０ａをバーコードラベ
ル８２から離すと、光源８３からラインセンサ８７に到
達する光路長が長くなり、しかもこの光路上には外光が
入射するので、この光路上での照射光の減衰および外光
による反射光の増加等によって、ラインセンサ８７に入
射する反射光強度は使用環境によって大きく変化してし
まう。このため、上記従来のバーコード読取り装置で
は、読取り口８０ａをバーコードラベル８２から離す
と、ラインセンサ８７が電気信号に変換する反射光量が
多すぎたり、少なすぎたりして、バーコード８１を正確
に読み取ることができなくなるのである。

【０００８】また、このように、従来のバーコード読取
り装置においては、読取り口８０ａをバーコードラベル
８２に当接する必要があるので、読取り口８０ａの口径
Ｗ以上の幅を持つバーコードは読み取ることができない
といった問題もある。

【０００９】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
ので、バーコード等の光学的情報が記載された読取り対
象から読取り口を離して、読取り口の口径以上の光学的
情報を正確に読み取ることのできる光学的情報読取り装
置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項１に記載の光学的情報読取り装置
は、図１に例示するように、前記読取り対象に光を照射
する光源手段と、前記読取り対象から反射し当該装置の
読取り口から入射してくる所定角度範囲の反射光を集光
して、前記光学的情報を表す情報映像を所定の読取り位
置に結像させる結像用光学系と、前記読取り位置に配設
され、前記情報映像を電気信号に変換する、シャッタ機
能を有する撮像手段と、前記反射光の強度を検出する光
強度検出手段と、前記読取り対象に当該装置が読取り可
能な範囲を表すガイド光を照射する光ガイド手段と、前
記光強度検出手段の検出結果に基づき、前記撮像手段の
露光時間を、前記シャッタ機能のシャッタ速度を変更す
ることにより制御する制御手段と、を備え、前記光ガイ
ド手段と前記光源手段とは一つの光源を兼用しているこ
とを特徴としている。

【００１１】

【００１２】

【００１３】また次に請求項２に記載の光学的情報読取
り装置は、図１に二点鎖線で示すように、請求項１記載
の光学的情報読取り装置において、当該装置による前記
光学的情報の読取り状態が、前記読取り口を前記読取り
対象へ接触させた接触読みであるか、前記読取り口を前
記読取り対象から離した非接触読みであるかを判定する
読取り状態判定手段を備え、前記制御手段が、前記光強
度検出手段の検出結果と前記読取り状態判定手段の判定
結果とに基づき、前記露光時間又は前記露光時間と前記
発光量とを制御することを特徴としており、請求項３に
記載の光学的情報読取り装置は、この請求項２に記載の
光学的情報読取り装置において、前記読取り状態判定手
段を、前記光源手段から光を照射した際に前記読取り対
象から反射してくる反射光の波長を検出する波長検出手
段と、該検出された反射光の波長から、該反射光が前記
光源手段が照射した光による反射光であるか、外来光を
含む反射光であるかを判定する波長判定手段と、により
構成してなることを特徴としている。

【００１４】また請求項４に記載の光学的情報読取り装
置は、請求項２に記載の光学的情報読取り装置におい
て、前記読取り状態判定手段が、前記光強度検出手段か
ら、前記光源手段から光を照射した際の反射光強度と前
記光源手段から光を照射していないときの反射光強度と
を各々読み込み、これら各反射光強度の比に基づき、前
記光学的情報の読取り状態を判定することを特徴とし、
さらに請求項５に記載の光学的情報読取り装置は、請求
項２に記載の光学的情報読取り装置において、前記読取
り状態判定手段が、前記光ガイド手段が前記ガイド光を
照射した際に前記撮像手段から出力される電気信号に基
づき、該ガイド光の照射によって生じる反射光の幅を検
出する反射光幅検出手段を備え、該検出した反射光の幅
に基づき前記光学的情報の読取り状態を判定することを
特徴としている。

【００１５】

【００１６】

【作用および発明の効果】上記のように構成された請求
項１に記載の光学的情報読取り装置においては、光源手
段が読取り対象に光を照射し、結像用光学系が、読取り
対象から反射してくる反射光を集光して、撮像手段上
に、光学的情報を表す情報映像を結像させ、シャッタ機
能を有する撮像手段が、その情報映像を電気信号に変換
する。

【００１７】また、結像用光学系は、当該装置の読取り
口から入射してくる所定角度範囲の反射光を集光して撮
像手段上に情報映像を結像させるため、読取り口と読取
り対象とを離せば光学的情報の読取り可能範囲が増大す
る。

【００１８】一方、読取り口と読取り対象とを離すと、
その距離や外光等によって撮像手段に入射される反射光
強度が大きく変化するが、当該光学的情報読取り装置で
は、光強度検出手段が反射光の強度を検出し、制御手段
がその検出結果に基づき撮像手段の露光時間をシャッタ
機能のシャッタ速度を変更することにより制御するた
め、撮像手段が映像情報を電気信号に変換するための反
射光量を常に安定させることができる。

【００１９】従って、読取り口を読取り対象に接触させ
ることなく光学的情報を読み取ることができるようにな
り、しかも読取り口と読取り対象とを離せば離すほど光
学的情報の読取り可能範囲を増大できるので、読取り口
の口径に制限されることなく広範囲な光学的情報を読み
取ることができる。更に、上記のように読取り口を読取
り対象から離して光学的情報を読み取る際に、使用者に
対して、当該装置が読取り可能な範囲を案内することが
でき、操作性を向上できる。そして、請求項１に記載の
光学的情報読取り装置においては、光ガイド手段と光源
手段とは一つの光源を兼用しているため、ガイド光によ
り読取り可能範囲を案内することができるにもかかわら
ず、装置構成を通常の光学的情報読取り装置と同様にす
ることができる。

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】一方、請求項２に記載の光学的情報読取り
装置においては、読取り状態判定手段が、当該装置によ
る光学的情報の読取り状態が、読取り口を読取り対象へ
接触させた接触読みであるか、あるいは読取り口を読取
り対象から離した非接触読みであるかを判定し、制御手
段が、光強度検出手段の検出結果とこの読取り状態判定
手段の判定結果とに基づき、撮像手段の露光時間や、発
光手段あるいは発光手段と光ガイド手段との発光量を制
御する。従って、反射光強度が略安定した接触読みの場
合と、反射光強度が大きく変化する非接触読みの場合と
で、制御手段の制御動作を切り換えることができ、撮像
手段が映像情報を電気信号に変換する際の反射光量を効
率よく制御することができる。

【００２４】つまり、接触読みの場合、反射光強度は安
定しているため、露光時間や発光量は当該装置の特性に
応じた所定値に制御すればよく、反射光強度の検出，露
光時間の算出，発光量の算出といった制御動作は不要で
あるが、請求項１の光学的情報読取り装置では、光学的
情報の読取り状態を判定できないため、常にこうした制
御動作を実行しなければならない。

【００２５】しかし、当該光学的情報読取り装置では、
読取り状態判定手段が光学的情報の読取り状態を判定す
るため、接触読みである場合に、反射光強度の検出，露
光時間の算出，発光量の算出といった制御動作を行うこ
となく、露光時間や発光量を設定することができる。こ
のため、当該光学的情報読取り装置によれば、光学的情
報の読取り状態が接触読みである場合の制御動作を簡素
化して、光学的情報の読取り速度を向上することができ
るのである。

【００２６】次に、請求項３乃至請求項５の光学的情報
読取り装置は、請求項２における読取り状態判定手段を
より具体化したものであり、請求項３に記載の装置で
は、波長検出手段が、光源手段から光を照射した際に読
取り対象から反射してくる反射光の波長を検出し、波長
判定手段が、その検出波長から、反射光が、光源手段が
照射した光による反射光であるか、外来光を含む反射光
であるかを判定する。

【００２７】つまり、光学的情報の読取り状態が接触読
みであれば、反射光は光源手段が照射した光の波長と一
致し、逆に光学的情報の読取り状態が非接触読みであれ
ば、反射光は光源手段が照射した光と異なる波長を含む
ため、請求項３に記載の装置では、反射光の波長が光源
手段が照射した光の波長と一致しているか否かによって
光学的情報の読取り状態を判定するのである。

【００２８】また請求項４に記載の装置では、光強度検
出手段から、光源手段から光を照射した際の反射光強度
と光源手段から光を照射していないときの反射光強度と
を各々読み込み、これら各反射光強度の比に基づき、光
学的情報の読取り状態を判定する。

【００２９】つまり、光学的情報の読取り状態が接触読
みであれば外光の影響をほとんど受けないため、上記光
源手段から光を照射していないときの反射光強度は略０
となり、各反射光強度の比は無限大となるが、光学的情
報の読取り状態が非接触読みであれば、外光の影響を必
ず受け、上記各反射光強度の比は、接触読みの場合より
必ず小さくなるため、請求項４に記載の装置では、上記
各反射光強度の比が一定値以上か否かによって光学的情
報の読取り状態を判定するのである。

【００３０】従って、請求項４に記載の装置によれば、
請求項３に記載の装置のように波長検出手段を設ける必
要がなく、装置構成を簡素化できる。また次に、請求項
５に記載の装置では、反射光幅検出手段によって、光ガ
イド手段がガイド光を照射した際に撮像手段から出力さ
れる電気信号に基づき、ガイド光の照射によって生じる
反射光の幅を検出し、その検出した反射光の幅に基づき
光学的情報の読取り状態を判定する。

【００３１】つまり、本発明の光学的情報読取り装置で
は、読取り口を読取り対象から離せば離すほど、光学的
情報の読取り可能範囲を拡大できるが、この場合、光ガ
イドから照射したガイド光も読取り対象上で拡がる。従
って、撮像手段上に結像される映像情報の内、ガイド光
に対応した反射光強度の高い部分は、接触読みの場合と
非接触読みの場合とで異なり、非接触読みの方が広くな
る。そこで、請求項５に記載の装置では、このガイド光
に対応した反射光強度の高い部分の幅を撮像手段から出
力される電気信号に基づき検出して、その幅が接触読み
の場合の幅（一定幅となる）と一致しているか否かを判
定することにより、光学的情報の読取り状態を判定する
のである。

【００３２】従って、この請求項５に記載の装置におい
ても、請求項３に記載の装置のように波長検出手段を設
ける必要がなく、装置構成を簡素化できる。なお、光学
的情報の読取り状態は、請求項３乃至請求項５に記載の
装置以外でも判定できる。

【００３３】つまり、例えば、読取り口の先端に読取り
対象に接触した際に導通するスイッチを設け、このスイ
ッチのオン・オフ状態を判定するようにしても、光学的
情報の読取り状態を判定できる。

【００３４】また、例えば、光強度検出手段から一定強
度の光を照射させ、その時の反射光強度を検出して、反
射光強度が所定範囲内にあるか否かを判定することによ
っても、光学的情報の読取り状態を判定することができ
る。即ち、接触読みの場合には、反射光強度は光学的情
報により変化するものの、略安定した所定範囲内とな
り、逆に非接触読みの場合には、反射光強度はこの所定
範囲内から大きく外れるため、単に反射光強度が所定範
囲内にあるか否かを判定することによっても、光学的情
報の読取り状態を判定することはできる。

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。図２に示すように、本実施例のバーコード読取り装
置は、図２５に示した従来の装置と同様、バーコード１
が印刷されたバーコードラベル２に光を照射するための
光源３、バーコードラベル２からの反射光を、ミラー
４、絞り５を経由して集光し、後部にバーコードラベル
２の映像を結像させるレンズ６、レンズ６の結像位置に
配設されて、バーコードラベル２の映像を電気信号に変
換するラインセンサ７、および信号処理用の電子回路基
板１０を備える他、当該装置をバーコードラベル２に接
触させてバーコード１を読み取る接触読み（以下，タッ
チ読みという）でも、またバーコードラベル２から離し
て読み取る非接触読み（以下，アンタッチ読みという）
でも、バーコード１を正確に読み取ることができるよう
に、バーコードラベル２からの反射光に含まれる光の波
長を検出する波長検出器８、およびバーコードラベル２
にバーコード１の読取り可能範囲を示すガイド光を照射
する光ガイド９を備えている。そしてこれら各部は、ハ
ウジング２０内に一体的に組み込まれている。

【００３９】次に、ハウジング２０は、図３に示すよう
に、ヘッド部１１と保持部１２とから首曲り形状になっ
ている。そして、ハウジング２０のヘッド部１１は、先
端が読取り口１４として開口されており、その上面に
は、バーコード１の読取り結果等を表示する表示パネル
１５や、使用者に対して各種警告を与えるための警告ラ
ンプや警告ブザーを備えた警告装置１６が設けられ、そ
の側面には、電源スイッチ１７や、読取り指令を入力す
るためのトリガスイッチ１８が設けられている。またハ
ウジング２０の保持部１２の上面には、バーコード１の
読取り条件等を入力するための操作パネル１９が設けら
れている。

【００４０】またこのハウジング２０は、アンタッチ読
みを行う際に、バーコードラベル２と読取り口１４との
距離や読取り口１４の方向を、バーコード１の大きさに
合わせて目視で設定できるように、ヘッド部１１の外壁
が、レンズ６がミラー４および絞り５を介して集光可能
な角度範囲、つまりラインセンサ７にてバーコード１を
読取り可能な角度範囲に沿って傾斜されており、その周
囲からは、目視を妨げることのないように、突起が取り
除かれている。

【００４１】またこのハウジング２０は、上記のように
ヘッド部１１と保持部１２とから構成されているが、こ
の２つの部位を分ける部分（図２に示す保持点Ａ）は、
他の部分と比較して著しく細く形成されている。これ
は、使用者がハウジング２０を保持してバーコード１の
読取り作業を行う場合に、使用者が、保持点Ａにて、手
掌側の母指基節部と手掌側の指指基節部とで簡単にハウ
ジング２０を保持することができ、また自然にその点を
保持するようにするためである。

【００４２】そして、この保持点Ａを基準とした重量配
分は、使用者が保持点Ａを保持した場合にヘッド部１１
が上方に向き易くなるよう、ヘッド部１１と保持部１２
の重量比が同じか、保持部１２の方が重くなるようにさ
れている。

【００４３】つまり本実施例のように、ハウジング２０
をヘッド部１１と保持部１２とから首曲り形状にした場
合、バーコードラベル２が水平に配設されている状態で
は、タッチ読みでもアンタッチ読みでも操作性は変わら
ないが、バーコードラベル２が垂直に配設されている状
態では、アンタッチ読みを行う際に、ハウジング２０を
保持しながら、読取り口１４を手首を曲げて対象物に向
ける必要があり、読取り口１４をバーコードラベル２に
当接できるタッチ読みに比べて操作性が悪いため、本実
施例では、保持点Ａを中心とする重量配分を上記のよう
に設定することにより、読取り口１４が垂直方向に向き
易くなるようにしている。

【００４４】次に、このハウジング２０内に設けられた
上記各部の構成および動作について説明する。まず、光
源３は、発光波長が６６０ｎｍのチップ状の発光ダイオ
ード（例えばシチズン電子（株）製の発光ダイオード
「商品名：ＣＬ−１７０ＵＲ」）を複数個（例えば８
個）、読取り口１４の両端側を密にして一列に並べるこ
とによって構成されている。なお、読取り口の両端側を
密にするのは、レンズ６を介してラインセンサ７に入射
される反射光強度が、レンズ６のＣＯＳ⁴法則によっ
て、その両側程に低くなるので、これを補正するためで
ある。

【００４５】次にミラー４は、バーコードラベル２から
の反射光を絞り５の方向に導くためのものである。つま
り、本実施例のバーコード読取り装置は、ヘッド部１１
と保持部１２とにより首曲り形状になっているので、こ
のミラー４によって光路を変換するのである。

【００４６】また、絞り５は、ミラー４によって光路変
換された反射光量を絞ってレンズ６に導くためのもので
あるが、本実施例のバーコード読取り装置は、タッチ読
みとアンタッチ読みとを合わせて行うため、レンズ６の
焦点深度を深くする必要がある。そこで、本実施例で
は、そのスリット形状を、幅０．６ｍｍ、長さ１．７ｍ
ｍの縦長に設定している。つまり、焦点深度を深くする
には、スリット形状を細くすればよいが、単にスリット
形状を細くして絞りを強くしただけでは、通過光量が減
少して、ラインセンサ７への入射光量が低下し、読取り
り性能に悪影響を及ぼすため、本実施例では、スリット
形状を縦長にすることで光量の低下を補っているのであ
る。

【００４７】またこの絞り５は、図４に示すように、上
記のような縦長のスリット５ａを、厚さ０．３ｍｍで黒
く着色された黄銅のフィルムに形成し、ＡＢＳ等の樹脂
で形成したケーシング５ｂに装着することにより構成さ
れている。つまり本実施例では、スリット５ａ部分の厚
みを、図４に点線で示す従来装置の厚みに比べて薄く設
定している。このため、図４に一点鎖線で示すように、
スリット５ａの通過光量を、点線で示す従来装置に比べ
て増加させることができ、図５に示すように、バーコー
ド１の読み取りをθα，あるいはθβの傾きで行って
も、ラインセンサ７への入射光量を確保でき、良好な読
取りができるようになる。

【００４８】次にラインセンサ７には、バーコード１を
読み取る目的から、縦長の画素を幅方向に並べたイメー
ジセンサが使用されている。そしてラインセンサ７の画
素の波長に対する感度特性は、光源３の照射光に対応し
て赤色が最も高くなるように調整されている。なお、こ
のラインセンサ７は、自然光に対しても感度は低下する
ものの実用上問題無い感度特性を持っている。

【００４９】また、ラインセンサ７は、各画素の光電変
換効果により生じた電荷の蓄積量を時間で制御すること
のできるシャッタ機能を備えている。つまり、ラインセ
ンサ７は、光が入射すると、各画素の光電効果により入
力光量に応じた電荷が生成され、電荷生成は入射時間に
比例する。そして従来のタッチ式バーコード読取り装置
において使用されているラインセンサでは、この電荷
を、ラインセンサに組み込まれたシフトレジスタや電荷
転送回路によって順次転送し、外部に出力する。

【００５０】しかし、この転送は一定の速度でなされる
ため、本実施例のようにアンタッチ読みを行う場合に
は、外光強度が大きいとき、外光によって、転送時間内
に画素の電荷が飽和してしまい、その出力信号は意味の
無いものとなってしまう。そこで本実施例では、ライン
センサ７に外部からの制御信号によって、各画素の走査
インタバルの開始時には電荷が放電するような回路を閉
じておいて、ある時間（すなわちシャッタ制御時間）が
経過したら同回路を開き、電荷生成を開始させることの
できる、いわゆるシャッタ機能付のラインセンサを使用
するのである。

【００５１】なお、こうしたイメージセンサとしては、
例えば、長さ２００μｍ，ピッチ１４μｍのホトダイオ
ードからなり、画素数２０４８ｂｉｔの、日立（株）製
のイメージセンサ「商品名：ＨＥ９８１４４」等を使用
することができる。

【００５２】次に、波長検出器８は、図６に示すよう
に、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各波長毎に図７に
示すようなピーク感度を持つ３つのフォトダイオードＤ
Ｒ，ＤＧ，ＤＢからなるカラーセンサ（例えばシャープ
（株）製のカラーセンサ「商品名：ＰＤ１７０Ｖ１」）
８ａと、各フォトダイオードＤＲ，ＤＧ，ＤＢからの出
力信号を補正する３つの対数圧縮回路８ｂとから構成さ
れており、図２に示すように、絞り５の下方に配設され
ている。

【００５３】なお、対数圧縮回路８ｂは、各フォトダイ
オードＤＲ，ＤＧ，ＤＢの検出感度が、図７に示すよう
に、入射光強度に対して指数関数的に変化するので、そ
の検出信号を入射光強度に対応した電圧値に補正するた
めに設けられており、図６（ｂ）に示すように、帰還経
路にトランジスタＴＲ１が接続されたオペアンプＯＰ１
により構成されている。

【００５４】次に、光ガイド９は、例えば発光波長が６
６０ｎｍ，光強度が７００ｍｃｄの一対の高輝度発光ダ
イオード（例えば東芝（株）製発光ダイオード「商品
名：ＴＬＲＡ１９０Ｐ）からなり、図２に示すように、
出射したガイド光がバーコードラベル２上でバーコード
１の読取り可能範囲の両端で円状の光スポット９ａを形
成するように、光軸を調整して絞り５の両側に固定され
ている。即ち、この光ガイド９は、アンタッチ読みを行
う際の読取り有効範囲を光スポット９ａにて知らせるた
めに設けられている。

【００５５】次に、電子回路基板８９には、図８に示す
ように、ラインセンサ７から出力される微弱なアナログ
映像信号を増幅する増幅回路２２、増幅回路２２にて増
幅されたアナログ映像信号を、例えば浮動２値化法等に
より２値化してデジタル信号に変換する２値化回路２
４、２値化回路２４から出力されるデジタル信号の幅を
カウントすることによりバーコード１のバー，スペース
の幅を計測するカウント部２６、カウント部２６からの
出力信号に基づきバーコード１を復元（デコード）し、
そのデコード結果を外部端子２８を介して外部に出力す
るデコード部３０、増幅回路２２にて増幅されたアナロ
グ映像信号を、ラインセンサ７の１走査周期毎に積分し
てその平均受光光量を検出する積分回路３２、積分回路
３２からの平均受光光量を表す検出信号をデジタルデー
タに変換するＡ／Ｄ変換器３４、波長検出器８からの検
出信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器３６、
Ａ／Ｄ変換器３６のＡ／Ｄ変換結果に基づきバーコード
１の読取り状態がタッチ読みであるかアンタッチ読みで
あるかを判定する判定部３８、光源３および光ガイド９
の発光量とラインセンサ７のシャッタスピードとを制御
する光源制御部４０と、判定部３８の判定結果およびＡ
／Ｄ変換器３４のＡ／Ｄ変換結果に基づき光源制御部４
０の制御量を演算する演算部４２、トリガスイッチ１８
の操作によってバーコード１の読取り指令が入力される
と上記各部を起動してデコード部３０からデコード結果
を出力させると共に、デコード結果に異常がある場合に
は、警告装置１６を動作させて使用者にその旨を報知す
る操作制御部４４、上記各部に電源供給を行う電源回路
４６等が組み込まれている。

【００５６】そして、カウント部２６，デコード部３
０，Ａ／Ｄ変換器３４，Ａ／Ｄ変換器３６，判定部３
８，光源制御部４０，演算部４２および操作制御部４４
は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を中心とするマイクロコ
ンピュータ（ＥＣＵ）の一処理として実現される。な
お、このマイクロコンピュータ（ＥＣＵ）には、例えば
三菱電機（株）製のＡ／Ｄコンバータ内蔵型ワンチップ
マイクロコンピュータ「商品名：Ｍ３７７００」等が使
用できる。

【００５７】また、上記２つのＡ／Ｄ変換器３４，３６
は、実際には、マイクロコンピュータに内蔵された一つ
のＡ／Ｄ変換器を時分割して使用することによって実現
される。なお本実施例において、このＡ／Ｄ変換器は、
８〜１２ｂｉｔの分解能があれば良い。

【００５８】次に、積分回路３２は、増幅回路２２にて
増幅されたアナログ映像信号をラインセンサ７の１走査
周期に積分してその平均受光光量を検出するためのもの
であるため、ラインセンサ７の１走査周期時間に対応し
た時定数を持った、抵抗ＲとコンデンサＣからなるＬＰ
Ｆ（ローパスフィルタ）が使用されている。なお、この
積分回路３２には、オペアンプを使用したアクティブフ
ィルタ等を使用することもできる。

【００５９】また一般に、マイクロコンピュータに内蔵
されるＡ／Ｄ変換器は、その分解能からいっても逐次比
較型のＡ／Ｄ変換器であることが多く、こうした逐次比
較型のＡ／Ｄ変換器は、その変換動作中に入力レベルが
変動した場合に変換データを保証できないため、高速に
走査されるラインセンサ７の平均受光光量をＡ／Ｄ変換
するＡ／Ｄ変換器３４の前段には、サンプルホールド回
路として知られる電圧保持回路を設けることが多いが、
本実施例ではＡ／Ｄ変換器３４の前段にこうしたサンプ
ルホールド回路を設けていない。

【００６０】これは、Ａ／Ｄ変換器３４には、積分回路
３２がバーコードによって変動する信号を平均化してい
るため、サンプルホールド回路と似たような作用を行っ
ており、Ａ／Ｄ変換器３４の変換速度が十分に速いもの
であればサンプルホールド回路を必要としないからであ
る。従って、Ａ／Ｄ変換器３４の変換速度が遅い場合に
は、その前段にサンプルホールド回路を設ける必要があ
る。

【００６１】次に、上記のようにマイクロコンピュータ
（ＥＣＵ）の一処理として実現される上記各部の動作に
ついて、図９乃至図１５を用いて説明する。まず図９
は、マイクロコンピュータ（ＥＣＵ）にてバーコード１
の読み取りのために繰返し実行されるメインルーチンを
表すフローチャートである。

【００６２】図９に示すように、このメインルーチンが
起動されると、まずステップ１１０にて、トリガスイッ
チ１８がオンされたか否か、つまり使用者がバーコード
１の読取り指令を入力したか否かを判断し、トリガスイ
ッチ１８がオンされるまでの間はこのステップ１１０を
繰返し実行する。

【００６３】そして、ステップ１１０において、トリガ
スイッチ１８がオンされたと判断されると、続くステッ
プ１２０に移行して、光源３および光ガイド９の発光量
（光源光量）とラインセンサ７のシャッタスピードとを
共に最大値に設定する初期化の処理を行い、続くステッ
プ１３０にて、光源３を上記設定した発光量にて点滅さ
せる処理を行い、続くステップ１４０にて、光源３の消
灯時に光ガイド９を上記設定した発光量にてフラッシュ
させる処理を行う。なお、このように光源３および光ガ
イド９を交互に発光させるのは、消費電力を抑えるため
である。

【００６４】こうして光源３および光ガイド９の交互点
滅駆動を開始すると、続くステップ１５０に移行して、
バーコード１の読取り状態を判定して当該装置の動作モ
ードを自動設定するモード設定処理を行い、続くステッ
プ１６０にて、その設定された動作モードに従い、光源
３，光ガイド９の発光量およびラインセンサ７のシャッ
タスピードを制御する光量制御処理を行う。そして、最
後に、ステップ１７０にて、２値化回路２４からの出力
信号に基づき、バーコード１をデコードするデコード処
理を行い、再度ステップ１１０に移行する。

【００６５】次に、図１０は、ステップ１５０で実行さ
れるモード設定処理を表すフローチャートである。図１
０に示すように、このモード設定処理では、まずステッ
プ２１０にて、波長検出器８からＡ／Ｄ変換器３６を介
して入力されるバーコードラベル２からの反射光の各色
（赤，緑，青）のレベルを表す色データ（Ｒデータ，Ｇ
データ，Ｂデータ）を入力する。そして、続くステップ
２２０にて、この入力した各色データを用いて、光源３
の照射光に対応したＲデータに対するＧデータおよびＢ
データの比率Ｘ１, Ｘ２（＝Ｇ／Ｒ，Ｂ／Ｒ）を算出
し、続くステップ２３０にて、この算出結果Ｘ１, Ｘ２
を、補正係数を乗じることにより補正する。

【００６６】つまり、波長検出器８は、図７に示した分
光感度特性図からも判るように、各波長に対する相対感
度にばらつきがあるため、このステップ２３０におい
て、上記求めた比率Ｘ１，Ｘ２に予め設定された補正係
数（例えば、比率Ｘ１に対して０．２５）を乗じるこ
とにより、Ｒ（赤）の入射光強度に対するＧ（緑），Ｂ
（青）の入射光強度の比率Ｘ１，Ｘ２を正確に求め
る。

【００６７】こうしてステップ２３０にて上記各比率Ｘ
１，Ｘ２が補正されると、今度は、これら各比率Ｘ１，
Ｘ２のいずれかが予め設定された所定値（例えば０．
３）未満であるか否かを判断する。そして、このステッ
プ２４０にて、肯定判断された場合には、反射光は外光
の影響を受けていないと判断して、続くステップ２５０
に移行し、上記ステップ２１０で入力したＲデータか
ら、反射光のＲ（赤）レベルは大きいか否かを判断す
る。

【００６８】そして、このステップ２５０にて、Ｒ
（赤）レベルが大きいと判断されると、バーコード１の
読み取りがタッチ読みにより行われていると判断して、
ステップ２６０にて、動作モードとしてＴモードを設定
して当該処理を終了する。

【００６９】また逆に、ステップ２５０にて、Ｒ（赤）
レベルが小さいと判断されると、バーコード１の読み取
りが、外光の影響を受けない薄暗い場所で、アンタッチ
読みにより行われていると判断して、ステップ２７０に
て、動作モードとしてＳモードを設定し、当該処理を終
了する。

【００７０】一方、ステップ２４０にて、否定判断され
た場合には、反射光に外光が含まれており、バーコード
１の読み取りが外光の影響を受ける明るい場所でアンタ
ッチ読みにより行われていると判断して、ステップ２８
０にて、動作モードとしてＮモードを設定し、当該処理
を終了する。

【００７１】次に図１１は、上記モード設定処理にて、
Ｔモードが設定された場合に実行される光量制御処理を
表している。図１１に示すように、この処理が開始され
ると、まずステップ３１０にて、Ｔモードではバーコー
ド１の読み取りがタッチ読みにより行われており、光ガ
イド９による読取り可能範囲の案内は不要であるため、
光ガイド９を消灯させる。次にステップ３２０では、タ
ッチ読みの場合、反射光強度は略一定であるため、ライ
ンセンサ７のシャッタスピードを予め設定された標準値
に設定する。そして、続くステップ３３０では、上記ス
テップ３１０にて光ガイド９を消灯しており、消費電力
抑制のために光源３を点滅させる必要はないので、光源
３を予め設定された標準の発光量にて連続発光させ、当
該処理を終了する。

【００７２】また次に図１２は、上記モード設定処理に
て、Ｓモードが設定された場合に実行される光量制御処
理を表している。図１２に示すように、この処理が開始
されると、まずステップ４１０にて、Ｓモードでは薄暗
い場所でのアンタッチ読みが行われているため、光ガイ
ド９をフラッシュさせ、続くステップ４２０にて、ライ
ンセンサ７にて光電変換される光量を増大させるために
シャッタスピードを低下させて、続くステップ４３０に
て光源３を点滅させる。

【００７３】なお、このようにＳモードでは、光ガイド
９と光源３とを交互に動作させるので、ステップ４３０
にて、光源３を点滅する際には、その点灯タイミングを
ラインセンサ７の走査タイミングと同期させることによ
り、ラインセンサ７において光源３から光を照射した際
にバーコードラベル２から反射してくる反射光を電気信
号に変換できるようにしている。

【００７４】また本実施例では、上記ステップ４１０の
処理によって、光ガイド９をフラッシュさせているが、
Ｓモードの場合、薄暗い場所でバーコード１の読み取り
を行っているため、光源３による光量のみでも、光ガイ
ド９としての機能を果たすことができる。従って、Ｓモ
ードの場合には、光ガイド９は必ずしもフラッシュさせ
る必要はなく、上記ステップ４１０の処理を実行しない
ようにしてもよい。

【００７５】一方図１３は、上記モード設定処理にて、
Ｎモードが設定された場合に実行される光量制御処理を
表している。図１３に示すように、この処理が開始され
ると、まずステップ５１０にて、上記ステップ１３０お
よびステップ１４０の処理と同様に、光源３および光ガ
イド９を交互に点滅させる。なお、このステップ５１０
では、光源３は最小の発光量にて点滅させ、光ガイド９
は最大の発光量にてフラッシュさせる。また光源３の点
灯タイミングは、ラインセンサ７の走査タイミングと同
期させている。

【００７６】次にステップ５２０では、積分回路３２か
らＡ／Ｄ変換器３４を介して、ラインセンサ７の平均受
光光量を入力し、続くステップ５３０では、ステップ５
２０で入力したラインセンサ７の平均受光光量が所定値
以上か否かを判断し、所定値以上であれば当該処理を終
了する。なお、この処理が開始された直後には、光源３
の発光量は最小に設定され、しかもラインセンサ７のシ
ャッタスピードは最大に設定されているため、ラインセ
ンサ７が飽和することはなく、ステップ５３０では必ず
否定判断される。

【００７７】次にステップ５３０にて、ラインセンサ７
の平均受光光量が所定値以上でないと判断された場合に
は、ステップ５４０にて、ラインセンサ７のシャッタス
ピードは所定値以下となっているか否かを判断する。そ
してシャッタスピードが所定値以下になっていなけれ
ば、ステップ５５０にて、シャッタスピードを所定速度
だけ減少させ、再度ステップ５２０に移行する。また、
逆にシャッタスピードが所定値以下であれば、ステップ
５６０にて、光源３の発光量を所定量だけ増加させて、
再度ステップ５２０に移行する。

【００７８】すなわち、Ｎモードでは、バーコード１の
読み取りが、反射光に外光が含まれる明るい場所で、ア
ンタッチ読みにより行われているため、反射光強度の幅
（ダイナミックレンジ）が非常に大きい。このため、ラ
インセンサ７にてバーコード１を正確に読み取るには、
ラインセンサ７のシャッタスピードと光源３の発光量と
を連動させて、ラインセンサ７が光電変換する受光光量
を最適値に制御する必要がある。

【００７９】そして、積分回路３２から出力されるライ
ンセンサ７の受光光量を表す検出信号（電圧）Ｖｏは、
光源３の駆動電流ｉｘに対してその発光量がどのように
変化するかを表す照射光光量関数Ｌｆ（ｉｘ）と、光ガ
イド９の駆動電流ｉｇに対してその発光量がどのように
変化するかを表す発光光量関数Ｇｆ（ｉｇ）と、ライン
センサにおける光一信号変換定数δと、バーコードラベ
ルの反射率Ｂpcs と、外光（自然光）照度Ｎ１と、光の
伝達損失率Ｈと、シャッタスピードｔに対する遮光関数
Ｓｆ（ｔ）とから、以下の数式１のように記述でき、

【００８０】

【数１】Ｖｏ＝δ×Ｓｆ（ｔ）×Ｂpcs ×Ｈ²（Ｌｆ（ｉｘ）＋Ｇｆ（ｉｇ））＋Ｎ１（但し、Ｓｆ（ｔ）は反比例、Ｌｆ（ｉｘ），Ｇｆ（ｉ
ｇ）は正比例）しかも本実施例では、ラインセンサ７の読み取り走査時
に光ガイド９を消灯しているので、検出信号（電圧）Ｖ
ｏを最適値に制御するには、照射光光量関数Ｌｆ（ｉ
ｘ）と遮光関数Ｓｆ（ｔ）とを制御すればよいことにな
る。

【００８１】そこで本実施例では、上記Ｎモードの光量
制御処理において、ラインセンサ７にて適切な出力を得
るために、シャッタスピードｔと光源３の発光量（具体
的には駆動電流ｉｘ）を制御しているのである。

【００８２】なお、図１４に示す順電流−発光強度特性
から明かなように、光源３の発光量とその駆動電流ｉｘ
とは直線比例せず、指数関数的に変化するため、上記ス
テップ５６０で光源３の発光量を制御する際には、この
照射光光量関数Ｌｆ（ｉｘ）を線形近似したマップを用
いて光源３の駆動電流ｉｘを制御している。

【００８３】また、この制御にでは、シャッタスピード
制御を優先的に行い、シャッタスピードが所定値以下に
なった場合にのみ、光源３の発光量を増加させている
が、これは、消費電力を抑えるためである。またこの場
合、シャッタスピードを最小値にしないのは、例えば照
射光量不足によりシャッタスピードを最小値にすると
（つまりラインセンサにおける電荷蓄積時間を長くする
と）、手の振れ等の影響を受ける可能性があり、この影
響を受けた場合、ラインセンサ７上に結像したバーコー
ドの情報映像がぼけてしまい、読取り性能の低下を招く
ためである。

【００８４】次に、図１５は、上述のステップ１７０で
実行されるデコード処理を表すフローチャートである。
図１５に示すように、このデコード処理では、まずステ
ップ６１０にて、２値化回路２４からの出力信号をカウ
ントすることにより、バーコード１のバー，スペースの
幅を計測し、その計測した幅の組み合わせからバーコー
ド１の情報を復元（デコード）するといった手順で、複
数回バーコード１をデコードする。そして、続くステッ
プ６２０にて、そのデコード結果が所定のｎ回以上一致
しているか否かを判断することにより、バーコード１を
正確に読み取ったか否かを判断する。

【００８５】そして、このステップ６２０にて、バーコ
ード１を正確に読み取ったと判断すると、ステップ６３
０に移行して、外部端子２８からそのデコード結果を表
すデータを出力して、当該処理を終了し、逆にバーコー
ド１を正確に読み取ることができなかったと判断する
と、ステップ６４０に移行して警告装置１６に警告指令
を出力して、当該処理を終了する。

【００８６】以上説明したように、本実施例のバーコー
ド読取り装置においては、バーコード１の読取り状態を
判定して、動作モードを設定し、各動作モードに応じ
て、ラインセンサ７が光電変換を行う受光光量が最適値
となるように、光源３，光ガイド９，およびラインセン
サ７のシャッタスピードを制御している。

【００８７】このため、本実施例のバーコード読取り装
置においては、読取り口１４をバーコードラベル２から
離してバーコード１を読み取るタッチ読みを実現でき、
図２に示すように、読取り口１４の口径Ｗよりも大きな
幅Ｗ１のバーコード１を読み取ることができるようにな
る。

【００８８】また、本実施例では、バーコード１のタッ
チ読みを行う場合に、光ガイド９をフラッシュさせて、
バーコード１の読取り可能範囲をバーコードラベル２に
表示するため、使用者は読取り可能範囲を簡単に知るこ
とができ、操作性を向上できる。

【００８９】またさらに、本実施例では、ヘッド部１１
の外壁を読取り可能な角度に沿って傾斜させているた
め、光ガイド９が照射したガイド光が見難くなるような
極めて明るい場所で読取り作業を行う際にも、そのヘッ
ド部１１の照準効果によって、読取り口１４を所望の位
置に配設することができる。

【００９０】ここで上記実施例では、光源３に、ＬＥＤ
チップを一列に並べたものを使用したが、例えば図１６
（ａ）に示すように、複数のＬＥＤチップ５２を２列に
配設し、図１６（ｂ）に示すように、各列のＬＥＤチッ
プ５２の光軸が異なるようにすれば、バーコードラベル
２において一方の列からの照射光が鏡面反射したとして
も、他方の列からの照射光によりバーコード１を読み取
ることができるようになり、読取り性能をより向上する
ことができる。

【００９１】なお、この場合、ＬＥＤチップ５２の総数
は１列配置の場合と比較して、増やしても良いし、ある
いは１列あたりのＬＥＤチップを半減させ、全体で１列
配置の場合と同じにしても良い。また各列のＬＥＤチッ
プ５２は、列毎に交互に発光させてもよく、同時に発光
させてもよいが、鏡面反射の影響をより確実に防ぐに
は、列毎に交互に発光させることが望ましく、またデコ
ード処理も、各列毎に行った方がよい。

【００９２】また、次に、上記実施例においては、絞り
５に、スリット幅が固定されたものを使用したが、例え
ば図１７に示すように、２枚の絞り板５５ａ，５５ｂ
と、これら各絞り板５５ａ，５５ｂをスリット５６の幅
方向に移動させる圧電素子５７ａ，５７ｂと、これら各
部を一体的に収納するホルダ５８とから構成された可変
絞り５９を使用することもできる。

【００９３】この場合、圧電素子５７ａ，５７ｂを駆動
することにより、スリット５６の幅を可変できるので、
ラインセンサ７が光電変換を行う受光光量を絞りによっ
て制御でき、バーコード１の読取り性能をより向上する
ことが可能になる。つまり、上記実施例では、タッチ読
みを行うために焦点深度を深くとる必要から、絞り量を
大きくしたが、これは受光光量を低下させることにな
り、薄暗い場所でタッチ読みを行うＳモードの場合に、
ラインセンサ７に充分な光量が確保できない場合が生じ
る。しかし、こうした可変絞り５９を使用すれば、絞り
を解放方向に制御することにより、光量を確保すること
ができるため、バーコード１の読取り性能をより向上で
きるのである。

【００９４】また次に、上記実施例では、光ガイド９に
光源３と同様の波長の光を照射するものを使用している
ため、例えば消費電力を犠牲にして、光源３と光ガイド
９とを同時に点灯するようにすれば、光スポット９ａに
より、バーコード１の両端を照射することができるた
め、レンズ６のＣＯＳ⁴法則によるバーコード１両側の
受光量低下を補うことができる。

【００９５】また、こうしたレンズ６のＣＯＳ⁴法則に
よる影響から逃れるために、例えば図１８に示すよう
に、読取り口１４から絞り５に到達する反射光の光路上
に、ＣＯＳ⁴法則に従うような遮光特性の遮光板６０を
配設するようにしてもよい。この場合、ラインセンサ７
に入射する光量が、その中心から端に行くに従って大き
くなるように遮光されるため、ラインセンサ７に一定し
た反射光を入射させることができるようになる。

【００９６】また次に、光源３に高輝度ＬＥＤを使用
し、その発光形状を図１９（ａ）に示すようにライン状
に設定すれば、光ガイド９と光源３とを兼用させること
ができる。この場合、図１９（ｂ）に示すように、照射
光はライン状になるため、使用者はその形状からバーコ
ード１の読取り可能範囲を知ることができ、しかもハウ
ジング２０内部に光源３と光ガイド９とを収納する必要
がないので、組み付け作業や配線を簡素化することがで
きる。

【００９７】またさらに、上記実施例では、光ガイド９
に、光スポット９ａが円状になる高輝度ＬＥＤを使用し
たが、例えば、図２０（ａ）に示すように、ビーム形状
が三角形の高輝度ＬＥＤ６２を使用すれば、図２０
（ｂ）に示すように、バーコード１の読取り可能範囲を
より判り易く案内できる。なお、こうした高輝度ＬＥＤ
としては、文献「微小発光径を有する６６０nm ＧaInP
高出力ＬＥＤ，応用物理学会，平４春２９−Ｐ−Ｒ−
１４予稿集」に開示されている、ＯＭＲＯＮ（株）製の
高輝度ＬＥＤを使用すればよい。

【００９８】また、このようにバーコード１の読取り可
能範囲をより判り易く案内するために、光ガイド９が照
射するガイド光の波長を、光源３の照射光の波長と異な
る値（例えば緑色の波長）に設定してもよい。

【００９９】また、さらに、上記実施例では、一対の光
ガイド９を絞り５の左右に設け、左側の光ガイド９から
は読取り可能範囲の左端を、右側の光ガイド９からは読
取り可能範囲の右端を各々照射するように光軸を調整し
たが、例えば図２１に示すように、左側の光ガイド９か
らは読取り可能範囲の右端を、右側の光ガイド９からは
読取り可能範囲の左端を各々照射するように、各光ガイ
ド９の光軸を交差させるようにしてもよい。

【０１００】また、上記実施例では、タッチ読みとアン
タッチ読みとを識別するために、波長検出器８としてい
わゆるカラーセンサを使用したが、例えば図２２に示す
ように、ラインセンサ７の端に、Ｒ（赤），Ｇ（緑），
Ｂ（青）に対応したカラーフィルタ６４を装着し、ライ
ンセンサ７の端の受光素子を波長検出器８として使用す
れば、カラーセンサを特別に設けることなく、波長検出
を行うことができる。なおこの場合、ラインセンサ７の
分光特性が大きく影響するが、カラーフィルタ６４の特
性を合わせ込むことにより使用できる。またラインセン
サ７の端部の画素自体に、波長検出器８と同様の特性を
持たせてもよい。

【０１０１】そして、ラインセンサ７からは、同センサ
を駆動するクロックジェネレータの信号に対応してシリ
アルのアナログ信号として出力されるため、上記のよう
にカラーフィルタ等を用いて、ラインセンサ７自体に波
長検出器８としての機能を持たせた場合には、例えば図
２３に示すように、そのクロックジェネレータ６６から
の信号に基づきラインセンサ７の走査タイミング制御用
の信号を発生するタイミング生成回路６７から、対応す
る画素の出力タイミング信号を取り出し、そのタイミン
グ信号で増幅回路２２からの出力信号をサンプルホール
ドするサンプルホールド回路６８を設け、このサンプル
ホールド回路６８にてホールドした各色に対応する信号
をＡ／Ｄ変換器３６に入力するようにすればよい。

【０１０２】一方、タッチ読みとアンタッチ読みとを識
別するためには、必ずしも反射光の波長を検出する必要
はなく、例えばモード設定処理を図２４に示すように実
行することによっても実現できる。

【０１０３】すなわち、図２４に示すように、まず光源
３をオフして（ステップ７１０）、積分回路３２からラ
インセンサ７の平均受光光量ＶOFを読み込み（ステップ
７２０）、次に光源３をオンして（ステップ７３０）、
積分回路３２からラインセンサ７の平均受光光量ＶONを
読み込む（ステップ７４０）。そして次に、上記各平均
受光光量ＶON，ＶOFの比率Ｂを算出し（ステップ７５
０）、その比率Ｂが基準値ＲＥＦ１より大きいか否かを
判断して（ステップ７６０）、その比率Ｂが基準値ＲＥ
Ｆ１より大きければ、動作モードとしてＴモードを設定
する（ステップ７７０）。

【０１０４】また次に、上記比率Ｂが基準値ＲＥＦ１以
下であれば、光源３のオフ時（オン時でもよい）の平均
受光光量ＶOFが基準値ＲＥＦ２を越えているか否かを判
断し（ステップ７８０）、平均受光光量ＶOFが基準値Ｒ
ＥＦ２を越えていなければ、動作モードとしてＳモード
を設定し（ステップ７９０）、平均受光光量ＶOFが基準
値ＲＥＦ２を越えていれば、動作モードとしてＮモード
を設定する（ステップ８００）のである。

【０１０５】つまり、タッチ読みの場合には、光源３の
オフ時の平均受光光量は略０となるため、比率Ｂは非常
に大きく（略無限大）なるが、アンタッチ読みの場合に
は、薄暗くても外光の影響を受けるため、比率Ｂはタッ
チ読みの場合に比べて必ず小さくなる。また、周囲が薄
暗い場合のタッチ読みと、周囲が明るい場合のタッチ読
みとは、平均受光光量ＶOF（ＶONでもよい）の大きさで
判定できる。従って、上記のように比率Ｂと平均受光光
量ＶOF（又はＶON）とからでも、タッチ読みとアンタッ
チ読み、および外光の強さを判定でき、Ｔ，Ｓ，Ｎの各
動作モードを設定することができるのである。

【０１０６】また上記実施例では、図３に示すように、
ヘッド部１１および保持部１２の周囲には、ゴム，ナイ
ロン等の柔らかい部材からなる衝撃吸収部９８ａ，９８
ｂ，９８ｃ，９８ｄ，９８ｅ，９８ｆ，９８ｇが設けら
れており、バーコード読取り装置を床面等に落としてし
まった場合でも、当該装置に与える衝撃を吸収できるよ
う、当該装置の形状からして最も早く床面に衝突しそう
な部位に設けられている。

【０１０７】なお、当該装置底面に設けられたベルト９
９は、操作パネル１９を操作する際に操作者の手に当該
装置を保持させるためのものであり、衝撃吸収部９８
ａ，９８ｂは、上記のような衝撃吸収部材として用いら
れるばかりでなく、このベルト９９を当該装置に取り付
けるためのリングとしても用いられ、この共用化により
部品点数を削減している。

【０１０８】さらに、絞り５の縦長スリット５ａの形状
としては、上述した図４に示すもの以外に、例えば図３
３に示すように、スリットの先端が光の出射側にのみ切
り欠かれた切り欠き部を有する縦長スリット５ａ´であ
ってもよい。

【０１０９】次に、光ガイド９の点消灯制御について説
明する。上記実施例では、Ｔモード，Ｎモードの光量制
御の中で光ガイド９の点消灯を制御する点について述べ
たが、上記に限らず、光ガイドの点灯，消灯を以下のよ
うにして行うようにしてもよい。

【０１１０】すなわち、第１例として、例えば図２７に
示すように、ステップ１０００においてトリガスイッチ
１８がオンされたか否かを判定し、トリガスイッチ１８
がオンされているならばステップ１０１０により光ガイ
ド９を点灯し、オフされたならばステップ１０２０によ
り光ガイド９を消灯する。

【０１１１】このようにトリガスイッチ１８のオン，オ
フタイミングに同期して光ガイド９を点灯，消灯するよ
うにしてもよい。また、第２例として、例えば図２８に
示すように、ステップ１１００においてトリガスイッチ
１８がオンされたか否かを、トリガスイッチ１８がオン
されるまで繰り返し判定する。そして、トリガスイッチ
１８がオンされると、ステップ１１１０において光ガイ
ド９を点滅駆動する。そして、ステップ１１２０では、
ＥＣＵ内のデコード部３０においてデコードが終了した
か否かを判定し、終了していればステップ１１４０で光
ガイド９を消灯して、ステップ１１００に戻り、トリガ
スイッチ１８がオンされるまで待機状態となる。

【０１１２】しかし、ステップ１１２０でデコード処理
中であると判定された場合には、ステップ１１３０に進
んで、デコード処理時間が所定の必要時間以上（タイム
アウト）であるか否かを判定する。この判定の結果、所
定の必要時間内であればステップ１１２０に進んで再度
上述した判定を行い、所定の必要時間以上経過していれ
ば、デコード失敗ということになるため、ステップ１１
４０に進んで光ガイド９を消灯させてステップ１２００
に戻り、トリガスイッチ１８がオンされるまで待機状態
となる。

【０１１３】このようにバーコード１のデコードタイミ
ングに同期して光ガイド９を点灯，消灯するようにして
もよい。この第２例の変形例として、例えば図２９に示
すように、ステップ１２００においてトリガスイッチ１
８がオンされたか否かを、トリガスイッチ１８がオンさ
れるまで繰り返し判定する。そして、トリガスイッチ１
８がオンされると、ステップ１２１０において光ガイド
９を点灯する。続いてステップ１２２０では、デコード
処理を開始させ、ステップ１２３０では、ＥＣＵ内のデ
コード部３０においてデコードが終了したか否かを判定
し、終了していればステップ１２４０で光ガイド９を消
灯して、ステップ１２００に戻り、トリガスイッチ１８
がオンされるまで待機状態となる。

【０１１４】しかし、ステップ１２３０でデコード処理
中であると判定された場合には、ステップ１２５０に進
んで、デコード処理時間が所定の必要時間以上（タイム
アウト）であるか否かを判定する。この判定の結果、所
定の必要時間内であればステップ１２２０に進んで再度
上述した判定を行い、所定の必要時間以上経過していれ
ば、デコード失敗ということになるため、ステップ１２
６０に進んで光ガイド９を消灯させる。そして、ステッ
プ１２７０で再度デコード処理を行わせる。

【０１１５】この変形例では、バーコード１のデコード
タイミングに同期して光ガイド９を点灯，消灯すると共
に、光ガイド９を点灯させ、その反射光がノイズとなっ
てデコード処理に支障をきたす場合を考慮して、光ガイ
ド９点灯時にデコード処理が失敗した場合には、光ガイ
ド９を消灯させた上で、再度デコード処理を行うように
したものである。

【０１１６】さらに、第３例として、例えば図３０に示
すように、ステップ１３００においてトリガスイッチ１
８がオンされたか否かを、トリガスイッチ１８がオンさ
れるまで繰り返し判定する。そして、トリガスイッチ１
８がオンされると、ステップ１３１０において光ガイド
９を点灯する。

【０１１７】続いてステップ１３２０では、トリガスイ
ッチ１８がオフされたか否かを、トリガスイッチ１８が
オフされるまで繰り返し判定し、さらにステップ１３３
０では、トリガスイッチ１８がオンされたか否かを、ト
リガスイッチ１８がオンされるまで繰り返し判定する。
以上述べた判定の結果、ステップ１３４０へ進むと、ス
テップ１３４０では、光ガイド９を消灯し、その後ステ
ップ１３５０においてデコード処理が行われる。

【０１１８】このように、トリガスイッチ１８を１回オ
ンして光ガイド９を点灯させ、トリガスイッチをさらに
もう１回オンして光ガイド９を消灯させるという、いわ
ばトリガスイッチ１８のオンタイミングに同期して光ガ
イド９を点灯，消灯するようにしてもよい。

【０１１９】また、第４例として、例えば図３１に示す
ように、ステップ１４００においてトリガスイッチ１８
がオンされたか否かを、トリガスイッチ１８がオンされ
るまで繰り返し判定する。そして、トリガスイッチ１８
がオンされると、ステップ１４１０において光源３を点
灯する。続いてステップ１４２０では、バーを検出した
か否かを判定し、バーを検出していると判定された場合
には、ステップ１４３０に進んで読取り作動を実行す
る。

【０１２０】しかし、ステップ１４２０でバーを検出し
ていないと判定された場合には、ステップ１４４０に進
んで、トリガスイッチ１８のオン，オフ状態を判定す
る。この判定の結果、ステップ１４００と同様、以前、
トリガスイッチ１８がオンされ続けた状態、つまりは読
取り作動を引き続き行わせようとしている場合には、ス
テップ１４５０に進んで、デコード処理時間が所定の必
要時間以上（タイムアウト）であるか否かを判定する。
この判定の結果、所定の必要時間内であればステップ１
４２０に戻って再度上述した判定を行い、所定の必要時
間以上経過していれば、デコード失敗ということになる
ため、ステップ１４６０に進んで光源３をフラッシュさ
せる。

【０１２１】続くステップ１４７０では、再度バーを検
出したか否かを判定し、バーを検出していると判定され
た場合には、ステップ１４３０に戻って読取り作動を実
行する。しかし、ステップ１４７０でバーを検出してい
ないと判定された場合には、ステップ１４８０に進んで
トリガスイッチ１８のオン，オフ状態を判定する。この
判定の結果、以前、トリガスイッチ１８がオンされ続け
た状態、つまりは読取り作動を引き続き行わせようとし
ている場合には、ステップ１４９０に進んで、デコード
処理時間が所定の必要時間以上（タイムアウト）である
か否かを判定する。

【０１２２】この判定の結果、所定の必要時間内であれ
ばステップ１４７０に戻って再度上述した判定を行い、
所定の必要時間以上経過していれば、デコード失敗とい
うことになるため、ステップ１５００に進んで光源３を
消灯して、ステップ１４００に戻り、トリガスイッチ１
８がオンされるまで待機状態となる。

【０１２３】また、ステップ１４４０，１４８０のトリ
ガスイッチ１８のオン，オフ状態判定の結果、トリガス
イッチ１８がオフされた状態、つまりは読取り作動を一
旦止めて読取り可能範囲内にバーコード１がはいってい
るかを確認しようとしている場合には、ステップ１５１
０に進んで光源３を消灯させる。そして、ステップ１５
２０で光ガイド９を点灯し、続くステップ１５３０でト
リガスイッチ１８のオン，オフ状態を判定する。

【０１２４】この判定の結果、トリガスイッチ１８がオ
ンの場合、つまりは光ガイド９によってバーコード１が
読取り可能範囲にあることを確認し、読取り作動を再度
行わせようとする場合には、ステップ１４１０に戻って
上述した処理を再度行う。

【０１２５】しかし、ステップ１５３０の判定の結果、
以前トリガスイッチ１８がオフ状態である場合には、光
ガイド９の点灯時間が所定時間以上であるか否かを判定
し、所定時間内であればステップ１５２０に戻って上述
した処理を再度行い、所定時間以上を経過している場合
には、ステップ１５５０に進んで光ガイド９を消灯させ
る。

【０１２６】このように、バーコード１のデコード処理
に失敗した場合には、光源３の点灯方法を変化させて再
度デコード処理を行わせるばかりでなく、デコード失敗
の結果、バーコード１が読取り可能範囲内に入っていな
いかもしれないという操作者の危惧を解消すべく、トリ
ガスイッチ１８をオフすることにより光ガイド９を点灯
させ、的確に読取り可能範囲内に照準を定めた上で再度
デコード処理を実行させることができる。

【０１２７】次に、ラインセンサ７の露光時間制御につ
いて説明する。図３２に示すように、ステップ１６００
においてラインセンサ７からの出力が過大であるか否か
を判定し、過大であると判定された場合には、ステップ
１６１０に進んで露光時間を１／ｎ倍に短縮して、再度
ステップ１６００に戻る。しかし、ステップ１６００に
おいてラインセンサからの出力は過大でないと判定され
た場合には、ステップ１６２０に進んで、ラインセンサ
７の出力が過小であるか否かを判定する。

【０１２８】この判定の結果、ラインセンサ７の出力が
過小であると判定された場合には、ステップ１６３０に
進んで露光時間をｍ倍に延長して、再度ステップ１６０
０に戻る。しかし、ステップ１６２０においてラインセ
ンサからの出力は過小でないと判定された場合には、ス
テップ１６４０に進んで、露光時間を±ｓにて微調整す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を例示するブロック図である。

【図２】実施例のバーコード読取り装置の全体構成を表
す一部破断斜視図である。

【図３】実施例のバーコード読取り装置の外観図であ
る。

【図４】実施例の絞りの構成を表す説明図である。

【図５】実施例の絞りによるバーコードの読取り性能を
説明する説明図である。

【図６】実施例の波長検出器の構成を表す電気回路図で
ある。

【図７】実施例の波長検出器に設けられている各フォト
ダイオードによる分光感度特性図である。

【図８】実施例の電子回路基板に組み込まれた信号処理
用の回路構成を表すブロック図である。

【図９】マイクロコンピュータにてバーコード読み取り
のために実行されるメインルーチンを表すフローチャー
トである。

【図１０】メインルーチンのステップ１５０にて実行さ
れるモード設定処理を表すフローチャートである。

【図１１】モード設定処理にてＴモードが設定された場
合に実行される光量制御処理を表すフローチャートであ
る。

【図１２】モード設定処理にてＳモードが設定された場
合に実行される光量制御処理を表すフローチャートであ
る。

【図１３】モード設定処理にてＮモードが設定された場
合に実行される光量制御処理を表すフローチャートであ
る。

【図１４】光源の発光量（発光強度）とその駆動電流と
の関係を表す順電流−発光強度特性図である。

【図１５】メインルーチンのステップ１７０にて実行さ
れるデコード処理を表すフローチャートである。

【図１６】光源の他の構成例およびその作用を説明する
説明図である。

【図１７】絞りの他の構成例を表す概略構成図である。

【図１８】バーコードからの反射光の光路上に遮光板を
設けた場合の構成を表す概略構成図である。

【図１９】光源に光ガイドとしての機能を持たせた場合
の構成を表す概略構成図である。

【図２０】光ガイドによる光スポット形状を三角形にす
る場合の光ガイドの構成およびその作用を説明する説明
図である。

【図２１】光ガイドからのガイド光を互いに交差させる
場合の光ガイドの配置状態を表す概略構成図である。

【図２２】ラインセンサに波長検出器としての機能を持
たせる場合のラインセンサの構成例を表す説明図であ
る。

【図２３】ラインセンサに波長検出器としての機能を持
たせる場合の回路構成を表すブロック図である。

【図２４】反射光の波長を検出することなくバーコード
の読取り状態を判定するためのモード設定処理を表すフ
ローチャートである。

【図２５】従来のバーコード読取り装置の全体構成を表
す一部破断斜視図である。

【図２６】従来の電子回路基板に組み込まれた信号処理
用の回路構成を表すブロック図である。

【図２７】光ガイドの点消灯制御の第１例を表すフロー
チャートである。

【図２８】光ガイドの点消灯制御の第２例を表すフロー
チャートである。

【図２９】光ガイドの点消灯制御の第２例の変形例を表
すフローチャートである。

【図３０】光ガイドの点消灯制御の第３例を表すフロー
チャートである。

【図３１】光ガイドの点消灯制御の第４例を表すフロー
チャートである。

【図３２】ラインセンサの露光時間制御を表すフローチ
ャートである。

【図３３】上記絞りの他の構成を表す説明図である。

【符号の説明】

３光源４ミラー５絞り５ａスリット５ｂケーシング６レンズ７ラインセンサ９光ガイド１８トリガスイッチ３０デコード部４０光源制御部ＤＲ，ＤＧ，ＤＢ…フォトダイオード

フロントページの続き (72)発明者渡辺武愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地日本電装株式会社内 (72)発明者寺前浩二愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地日本電装株式会社内 (56)参考文献特開平４−177582（ＪＰ，Ａ) 特開平２−100780（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−201382（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−105560（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06K 7/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光学的情報が記載された読取り対象に対
して近づけたり離したりして使用される携帯可能な光学
的情報読取装置であって、前記読取り対象に光を照射する光源手段と、前記読取り対象から反射し当該装置の読取り口から入射
してくる所定角度範囲の反射光を集光して、前記光学的
情報を表す情報映像を所定の読取り位置に結像させる結
像用光学系と、前記読取り位置に配設され、前記情報映像を電気信号に
変換する、シャッタ機能を有する撮像手段と、前記反射光の強度を検出する光強度検出手段と、前記読取り対象に当該装置が読取り可能な範囲を表すガ
イド光を照射する光ガイド手段と、前記光強度検出手段の検出結果に基づき、前記撮像手段
の露光時間を、前記シャッタ機能のシャッタ速度を変更
することにより制御する制御手段と、を備え、前記光ガイド手段と前記光源手段とは一つの光
源を兼用していることを特徴とする光学的情報読取り装
置。
【請求項２】請求項１記載の光学的情報読取り装置に
おいて、当該装置による前記光学的情報の読取り状態が、前記読
取り口を前記読取り対象へ接触させた接触読みである
か、前記読取り口を前記読取り対象から離した非接触読
みであるかを判定する読取り状態判定手段を備え、前記制御手段が、前記光強度検出手段の検出結果と前記
読取り状態判定手段の判定結果とに基づき、前記露光時
間又は前記露光時間と前記発光量とを制御することを特
徴とする光学的情報読取り装置。
【請求項３】請求項２記載の光学的情報読取り装置に
おいて、前記読取り状態判定手段を、前記光源手段から光を照射した際に前記読取り対象から
反射してくる反射光の波長を検出する波長検出手段と、該検出された反射光の波長から、該反射光が前記光源手
段が照射した光による反射光であるか、外来光を含む反
射光であるかを判定する波長判定手段と、により構成してなることを特徴とする光学的情報読取り
装置。
【請求項４】請求項２記載の光学的情報読取り装置に
おいて、前記読取り状態判定手段が、前記光強度検出手段から、
前記光源手段から光を照射した際の反射光強度と前記光
源手段から光を照射していないときの反射光強度とを各
々読み込み、これら各反射光強度の比に基づき、前記光
学的情報の読取り状態を判定することを特徴とする光学
的情報読取り装置。
【請求項５】請求項２記載の光学的情報読取り装置に
おいて、前記読取り状態判定手段が、前記光ガイド手段が前記ガ
イド光を照射した際に前記撮像手段から出力される電気
信号に基づき、該ガイド光の照射によって生じる反射光
の幅を検出する反射光幅検出手段を備え、該検出した反
射光の幅に基づき前記光学的情報の読取り状態を判定す
ることを特徴とする光学的情報読取り装置。