JPH0916702A

JPH0916702A - データシンボル読み取り装置

Info

Publication number: JPH0916702A
Application number: JP18463395A
Authority: JP
Inventors: Takeharu Shin; 丈晴新; Shuzo Seo; 修三瀬尾; Nobuhiro Tani; 信博谷; Makoto Nukui; 誠貫井; Yukihiro Ishizuka; 之宏石塚
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1995-06-28
Filing date: 1995-06-28
Publication date: 1997-01-17
Also published as: DE19626056A1; GB9613613D0; FR2736180A1; GB2302754A8; GB2302754A

Abstract

(57)【要約】【構成】データシンボル読み取り装置１は、ＣＣＤ４
３、ズームレンズ４６、ＣＣＤ駆動回路６、増幅回路
８、２値化回路９、メモリー１２、制御手段１５、ＬＥ
Ｄ４１、ＬＥＤ駆動回路４２、ズーム駆動回路１０、モ
ータ１１、通信用ドライバー１６、スイッチ回路１３、
スイッチ１４および表示手段１８等により構成されてい
る。読み取りの際は、データシンボル３８を適正に読み
取ることができるようになるまで（適正なデコードデー
タが得られるまで）、ズームレンズ４６の倍率を最小倍
率から１ステップずつ増加させてゆく。【効果】データシンボルの大きさにかかわらず、データ
シンボルを適正に読み取ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば２次元データシ
ンボルのようなコード化された情報を読み取るデータシ
ンボル読み取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、例えばＰＯＳシステム等に適用す
るために、商品情報をバーコード化し、バーコードリー
ダーにより読み取る方法、装置が普及している。しかし
ながら、バーコードの読み取りは、バーの配列方向に走
査を行って１次元的に読み取るものであり、情報量に限
界がある。

【０００３】そこで、近年、より多くの情報を担持し得
るものとして、例えば白黒のモザイクパターンが２次元
的に配列された２次元データシンボルと、これを読み取
るデータシンボル読み取り装置が開発されている。この
データシンボル読み取り装置は、大別すると、撮像素
子、例えばＣＣＤのようなエリアセンサーを用いてデー
タシンボルのパターンを２次元的に同時に読み取る構成
のものと、ラインセンサーを用いて１ライン毎に主走査
するとともに、読み取り部とデータシンボルとを主走査
方向と直交する方向に相対的に移動することにより副走
査して２次元的に読み取る構成のものとがある。

【０００４】このうち、撮像素子（エリアセンサー）を
用いた構成のものは、副走査のため読み取り部とデータ
シンボルとの相対的移動をする必要がなく、短時間で読
み取りができるという点で優れており、注目されてい
る。

【０００５】しかしながら、この撮像素子（エリアセン
サー）を用いた構成の従来のデータシンボル読み取り装
置では、比較的小さいデータシンボルを読み取る場合に
は、取り込んだ画像（撮像した画像）に対するデータシ
ンボルの大きさが小さくなり、特に、データシンボルを
構成しているセルが小さくなるので、セルを適正に認識
することができず、これによりデータシンボルの読み取
りエラーが生じるという問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、デー
タシンボルを拡大して読み取ることにより、データシン
ボルの大きさ、特に、データシンボルを構成しているセ
ルの寸法にかかわらず、データシンボルを適正に読み取
ることが可能なデータシンボル読み取り装置を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（７）の本発明により達成される。

【０００８】（１）倍率を変更し得る光学系によりシ
ンボル読み取り領域上のデータシンボルの像を撮像素子
に結像させて前記データシンボルを読み取るデータシン
ボル読み取り装置であって、前記光学系の倍率を変更す
る駆動手段と、前記駆動手段の駆動を制御する制御手段
とを有し、前記制御手段は、前記駆動手段が、読み取り
の際、前記光学系の倍率を、前記データシンボルを読み
取ることができる倍率に変更するよう制御することを特
徴とするデータシンボル読み取り装置。

【０００９】（２）倍率を変更し得る光学系によりシ
ンボル読み取り領域上のデータシンボルの像を撮像素子
に結像させて前記データシンボルを読み取るデータシン
ボル読み取り装置であって、前記光学系の倍率を変更す
る駆動手段と、前記駆動手段の駆動を制御する制御手段
とを有し、前記制御手段は、前記駆動手段が、読み取り
の際、前記光学系の倍率を、前記データシンボルが前記
シンボル読み取り領域に包含されるほぼ最大の倍率に変
更するよう制御することを特徴とするデータシンボル読
み取り装置。

【００１０】（３）前記データシンボルの読み取りの
正否を判別する判別手段を有し、前記制御手段は、前記
判別手段により前記データシンボルの読み取りが適正に
なされたと判別されるまで、前記駆動手段が前記光学系
の倍率をほぼ最小の倍率から増加させてゆくよう制御す
る上記（１）に記載のデータシンボル読み取り装置。

【００１１】（４）前記データシンボルの読み取りの
正否を判別する判別手段を有し、前記制御手段は、前記
判別手段により前記データシンボルの読み取りが適正に
なされたと判別されるまで、前記駆動手段が前記光学系
の倍率をほぼ最大の倍率から減少させてゆくよう制御す
る上記（１）または（２）に記載のデータシンボル読み
取り装置。

【００１２】（５）前記シンボル読み取り領域を照明
する照明手段を有する上記（１）ないし（４）のいずれ
かに記載のデータシンボル読み取り装置。

【００１３】（６）前記照明手段は、適正な露出とな
るように発光光量を調節する機能を有する上記（５）に
記載のデータシンボル読み取り装置。

【００１４】（７）前記データシンボルが、２次元の
データシンボルである上記（１）ないし（６）のいずれ
かに記載のデータシンボル読み取り装置。

【００１５】

【実施例】以下、本発明のデータシンボル読み取り装置
を添付図面に示す好適実施例に基づいて詳細に説明す
る。図１は、本発明のデータシンボル読み取り装置の第
１実施例を示す斜視図、図２は、図１に示すデータシン
ボル読み取り装置の断面側面図、図３は、図１に示すデ
ータシンボル読み取り装置におけるヘッド部の底面図、
図４は、図１に示すデータシンボル読み取り装置の回路
構成を示すブロック図である。

【００１６】これらの図に示すように、本発明のデータ
シンボル読み取り装置１は、手で把持する縦長の把持部
２１とその先端側に形成されたＬ字状のヘッド部２２と
で構成されたケーシング２を有しており、把持部２１内
には、後述する信号処理回路５、光源駆動回路４２およ
び通信用ドライバー１６が収納され、ヘッド部２２内に
は、シンボル読み取り領域３６からの光を受光する読み
取り部４が収納されている。

【００１７】また、把持部２１の片方の側部には、読み
取り部４による読み取り動作を開始させるトリガースイ
ッチ１９が設けられ、把持部２１の先端側上面には、表
示手段１８が設けられている。なお、本実施例では、表
示手段１８は、ＬＣＤ（液晶表示素子）で構成されてい
るが、これに限らず、例えば、ＬＥＤ（発光素子）また
はＣＲＴのような表示装置であってもよい。

【００１８】読み取り部４は、シンボル読み取り領域３
６を照明する一対のＬＥＤ（発光ダイオード）４１と、
撮像素子であるＣＣＤ（charge coupled device ）４３
と、シンボル読み取り領域３６からの光（本実施例では
反射光）をＣＣＤ４３の受光面に結像するように導く光
学系４４と、これらを支持する支持部材４８とで構成さ
れている。

【００１９】光学系４４は、シンボル読み取り領域３６
からの反射光の光路４７をほぼ直角方向に屈曲するミラ
ー４５と、ミラー４５で反射された光をＣＣＤ４３の受
光面に結像させるズームレンズ（レンズ群）４６とで構
成されている。

【００２０】両ＬＥＤ（光源）４１は、支持部材４８の
下端部側方に光路４７を介してほぼ対称に設置されてい
る。なお、ＬＥＤ４１の発光側には、シンボル読み取り
領域３６上の輝度をより均一にするために、粗面を有す
る拡散板（図示せず）が設置されていてもよい。この拡
散板は、例えば、後述する透明板７の一部に粗面加工を
施すことにより得られる。

【００２１】このようなＬＥＤ４１には、これを駆動す
るＬＥＤ駆動回路（光源駆動回路）４２が接続されてい
る。これらＬＥＤ４１およびＬＥＤ駆動回路４２により
照明手段が構成されている。

【００２２】ＣＣＤ４３では、多数のフォトダイオード
画素が行列状に配置され、各画素のそれぞれが受光した
光の光量に応じた電荷を蓄積し、この電荷を所定時に順
次転送するように構成されている。この転送された電荷
は、読み取られた画像の画像信号を構成する。

【００２３】シンボル読み取り領域３６は、読み取り面
（データシンボル３８が位置する面（基準面））３７上
に形成される領域であって、ＬＥＤ４１による光の照射
がなされ、かつその反射光をＣＣＤ４３により受光し、
データを読み取ることができる領域である。このシンボ
ル読み取り領域３６は、ズームレンズ４６の倍率（画
角）に応じて変動するが、最小倍率（最大画角）におけ
るシンボル読み取り領域３６は、後述する筐体３の先端
開口３１とほぼ一致するかまたは先端開口３１を包含す
る。

【００２４】本実施例では、図３に示すように、データ
シンボル（シンボルコード）３８は、ｘ行×ｙ列（ｘ、
ｙは、それぞれ２以上の整数）に配列された黒色または
白色（または透明）のモザイク（セル）で構成されてい
る。このモザイクの黒色または白色は、例えば２進法に
おける０または１を表し、この組み合わせにより所望の
情報が特定される。なお、データシンボル３８は、図示
のような構成のものに限定されないことは、言うまでも
ない。

【００２５】以上のように構成された読み取り部４にお
いて、ＬＥＤ駆動回路４２の作動によりＬＥＤ４１が点
灯して両ＬＥＤ４１から発せられた光は、シンボル読み
取り領域３６に照射され、その反射光が光学系４４を介
してＣＣＤ４３の受光面上に結像され、この受光光量に
応じた画像信号（アナログ信号）が出力される。

【００２６】ケーシング２のヘッド部２２は、読み取り
部４をシンボル読み取り領域３６から所定の距離（光路
長）に保つための、すなわち、シンボル読み取り領域３
６上に置かれたデータシンボル３８の像を光学系４４に
よりＣＣＤ４３の受光面に結像させる距離を規定するた
めのガイド部材として、読み取り部４からシンボル読み
取り領域３６側へ延長された筐体３を有している。この
筐体３は、ＬＥＤ４１からの照明光の光路およびシンボ
ル読み取り領域３６からの反射光の光路４７をほぼ囲む
ように構成されており、そのシンボル読み取り領域３６
と平行な断面（横断面）は、四角形をなしている。

【００２７】また、筐体３は、その先端が読み取り面３
７に当接したとき、シンボル読み取り領域３６からの光
が光学系４４によりＣＣＤ４３の受光面に結像するよう
な長さに設定されている。

【００２８】筐体３の先端には、矩形の先端開口３１が
形成されている。すなわち、筐体３の先端面は、開口部
を構成している。また、筐体３の内部（先端開口３１よ
り内側）には、防塵機能を有する透明板７が、光路４７
とほぼ垂直方向に設置されている。この透明板７は、前
記支持部材４８の下端付近の位置に、筐体３の内部空間
を先端開口３１側の空間４ａと読み取り部４側の空間４
ｂとに区画するように設置されている。透明板７として
は、各種ガラスや各種プラスチックで構成されたものが
使用可能である。このような透明板７を設けることによ
り、塵、埃等の異物や湿気等が読み取り部４側の空間４
ｂへ侵入することが防止される。

【００２９】さて、データシンボル読み取り装置１にお
いて、ケーシング２内には、読み取り部４からの画像信
号を処理する信号処理回路５が、例えばプリント基板上
に設けられている。図４に示すように、この信号処理回
路５は、主に、ＣＣＤ駆動回路６、増幅回路８、２値化
回路９、メモリー１２、制御手段（ＣＰＵ）１５および
これらの電気接続ラインで構成されている。なお、デー
タシンボル３８の読み取りの正否（適否）を判別する判
別手段の主機能は、前記制御手段１５により達成され
る。

【００３０】また、制御手段１５には、ズーム駆動回路
１０と、ＬＥＤ駆動回路４２と、通信用ドライバー１６
と、トリガースイッチ１９および電源スイッチ（メイン
スイッチ）等のスイッチ回路１３と、スイッチ１４と、
表示手段１８とがそれぞれ接続されている。

【００３１】前記ズーム駆動回路１０には、ズームレン
ズ４６を駆動するモータ（ステッピングモータ）１１が
接続されている。これらズーム駆動回路１０およびモー
タ１１は、ズームレンズ４６を支持、駆動する図示しな
いズーム駆動環を、最広角位置（広角端）から最望遠位
置（望遠端）まで、１単位駆動ステップ（１ステップ）
ずつ駆動し得るようになっている。前記ズーム駆動回路
１０およびモータ１１等により、光学系４４（ズームレ
ンズ４６）の倍率を変更する駆動手段が構成されてい
る。

【００３２】なお、前記「１単位駆動ステップ」とは、
最広角位置から最望遠位置までのズーム駆動環の総駆動
量を、Ｎ（Ｎは２以上の整数）に等分割（例えば、２０
に等分割）した場合の１単位をいう。

【００３３】スイッチ１４は、常開型のリミットスイッ
チにより構成され、その作動片が押圧されることにより
オンする。このスイッチ１４は、ズームレンズ４６のズ
ーム駆動環が最広角位置に位置しているとき、すなわ
ち、ズームレンズ４６の倍率が最小倍率のときに、前記
作動片が押圧されてオンとなるようになっている。ま
た、スイッチ１４は、ズーム駆動環が最広角位置から望
遠側に駆動すると、そのズーム駆動環が前記作動片から
離れて、オフする。

【００３４】制御手段１５は、前記スイッチ１４の状態
（オン／オフの別）を把握しており、そのスイッチ１４
の状態と、モータ１１の回転量および回転方向とから、
ズームレンズ４６の倍率（焦点距離）を把握している。
すなわち、制御手段１５は、スイッチ１４がオンのと
き、ズームレンズ４６の倍率が最小倍率であると認識
し、スイッチ１４がオフしてからのズームレンズ４６の
駆動ステップ数（何ステップ駆動したか）により、ズー
ムレンズ４６の倍率を認識する。なお、ズームレンズ４
６の倍率は、後述するデコード、ＬＥＤ４１の発光光量
の調節およびズームレンズ４６の倍率が最大倍率か否か
の判断を行う場合等に利用される。

【００３５】図５は、ズームレンズ４６の倍率（画角）
と、シンボル読み取り領域との関係を示す模式図であ
り、（Ａ）は、ズームレンズ４６の倍率を最小倍率にし
たときのシンボル読み取り領域１９１を示す図であり、
（Ｂ）は、ズームレンズ４６の倍率を最小倍率よりも高
い倍率（高倍率）にしたときのシンボル読み取り領域１
９２を示す図である。

【００３６】比較的小さいデータシンボル３８を読み取
る場合、図５（Ａ）に示すように、最小倍率で撮像する
と、シンボル読み取り領域１９１に対してデータシンボ
ル３８、特に、それを構成する個々のセルが小さくなっ
てしまい、このため、データシンボル３８の読み取りお
よびデコードの精度が低くなる。このような場合、デー
タシンボル読み取り装置１では、ズームレンズ４６を望
遠側に駆動し、ズームレンズ４６の倍率を増加させて読
み取りを行う。

【００３７】図５（Ｂ）に示すように、ズームレンズ４
６を望遠側に駆動し、高倍率で撮像すると、シンボル読
み取り領域１９２に対してデータシンボル３８、特に、
それを構成する個々のセルが読み取りに十分な大きさに
拡大され、これによりデータシンボル３８の読み取りお
よびデコードの精度が向上する。

【００３８】次に、データシンボル読み取り装置１の動
作を説明する。この場合、まず、概要を説明する。デー
タシンボル読み取り装置１において、電源スイッチをオ
ンとした状態で、トリガースイッチ１９をオンとする
と、読み取りが開始される。この読み取りの際は、デー
タシンボル３８を読み取ることができるようになるま
で、ズームレンズ４６の倍率を最小倍率から１ステップ
ずつ増加させてゆくフィードバック制御により変倍（ズ
ーム駆動）を行う。

【００３９】すなわち、ズームレンズ４６の倍率は、ま
ず最小倍率、すなわち最広角側に設定され、撮像がなさ
れる。そして、信号処理回路５では、後述するように所
定の信号処理およびデコードが行われ、適正なデコード
データが得られたか否か（データシンボル３８の読み取
りの正否）が判断される。適正なデコードデータが得ら
れない場合には、ズームレンズ４６のズーム駆動環を倍
率を上げる方向（望遠側）へ１ステップ駆動して、再び
撮像を行い、所定の信号処理およびデコードを行って、
再度、適正なデコードデータが得られたか否かを判断す
る。以下、適正なデコードデータが得られるまで（デー
タシンボル３８の読み取りが適正になされるまで）、前
記動作を繰り返す。

【００４０】そして、適正なデコードデータが得られた
場合には、デコードデータは、通信用ドライバー１６に
より、外部に設置された例えばパソコンやワークステー
ションのようなホストコンピュータ１７に入力される。
このようなホストコンピュータ１７においては、入力さ
れたデータの格納および集計等が行われる。

【００４１】ＬＥＤ駆動回路４２は、ＬＥＤ４１に電力
を供給し、その発光光量を可変に点灯する回路であり、
その作動は、制御手段１５により制御される。前記電源
スイッチのオンにより、制御手段１５は、ＬＥＤ駆動回
路４２を作動させ、これによりＬＥＤ４１が点灯する。

【００４２】この場合、前述したように、制御手段１５
は、スイッチ１４の状態と、モータ１１の回転量および
回転方向とから、ズームレンズ４６の倍率を把握してお
り、その倍率に応じて、適正な露出となるようにＬＥＤ
駆動回路４２を制御し、ＬＥＤ４１の発光光量を調節す
る。なお、ＬＥＤ４１の点灯時間は、ＬＥＤ駆動回路４
２または制御手段１５により所望に設定されている。

【００４３】また、電源スイッチのオンによって、制御
手段１５は、ＣＣＤ駆動回路６を作動させる。ＣＣＤ駆
動回路６からＣＣＤ４３へは、ＣＣＤ水平駆動パルス
と、ＣＣＤ垂直駆動パルスとが出力され、ＣＣＤ４３で
の電荷の蓄積および転送が制御される。

【００４４】また、ＣＣＤ駆動回路６では、クロック信
号を生成し、さらにこの信号に水平同期信号および垂直
同期信号を複合した信号（複合クロック信号）を制御手
段１５へ送出する。

【００４５】読み取り部４のＣＣＤ４３から順次出力さ
れる画像信号（アナログ信号）は、増幅回路８により増
幅され、図示しないＡ／Ｄ変換器によりデジタル画像信
号に変換されて２値化回路９に入力される。

【００４６】２値化回路９では、デジタル画像信号がし
きい値データと比較されて２値化される。２値化回路９
より出力された２値化データは、制御手段１５に内蔵さ
れているアドレスカウンタにより、メモリー１２の所定
のアドレスに記憶される。このアドレスカウンタは、前
記ＣＣＤ駆動回路６から入力される複合クロック信号に
よって駆動する。

【００４７】メモリー１２からは、前記アドレスカウン
タに指定されたアドレス（メモリー１２への記憶時とは
読み出し順序が逆の場合がある）に従って、データが順
次読み出され、１画面分のデータに対し、制御手段１５
の演算部において、例えば、像の反転、輪郭検出（デー
タシンボル３８に関する情報のみの抽出）、ドロップア
ウト補正、回転等の必要な画像処理を行い、さらに、制
御手段１５に内蔵されるデコーダにて、データシンボル
３８の体系に応じたデータにデコードする。このデコー
ドされたデータ（デコードデータ）は、通信用ドライバ
ー１６を介して、ホストコンピュータ１７へ出力され
る。

【００４８】次に、データシンボル読み取り装置１の制
御手段１５の制御動作について説明する。図６は、デー
タシンボル読み取り装置１の制御手段１５の動作を示す
フローチャートである。以下、このフローチャートに基
づいて説明する。

【００４９】ズーム駆動回路１０により、ズームレンズ
４６を広角端へ駆動し、ズームレンズ４６の倍率を最小
倍率（画角を最大画角）にする（ステップ１０１）。次
いで、画像を取り込む（ステップ１０２）。このステッ
プ１０２では、ＣＣＤ４３により撮像し、ＣＣＤ４３か
らの画像データ（画像信号）を２値化し、この２値化デ
ータ（２値化信号）をメモリー１２に書き込む。

【００５０】次いで、シンボル切り出しを行う（ステッ
プ１０３）。すなわち、メモリー１２から２値化データ
を読み出し、その２値化データに基づいて、デコードす
べきデータシンボル３８の輪郭検出（データシンボル３
８に関する情報のみの抽出）を行う。

【００５１】なお、データシンボル３８は、その輪郭を
判別し得るように４辺外周が黒色となっており、データ
シンボル３８の最外周の黒色の画素に対応する２値化デ
ータを追跡抽出してデータシンボル３８の輪郭を検出
し、このデータシンボル３８の輪郭を構成する黒色の画
素によって囲まれる領域をデコード領域と認識する。

【００５２】次いで、シンボル切り出しＯＫか否かを判
断する（ステップ１０４）。ステップ１０４では、デー
タシンボル３８の最外周の黒色の画素に対応する２値化
データの追跡を行った結果、始点から１周して再び始点
に戻ることができた場合（データシンボル３８の輪郭を
検出することができた場合）には、シンボル切り出しＯ
Ｋと判断し、追跡が途中で中断した場合および追跡を開
始することができなかった場合（データシンボル３８の
輪郭を検出することができなかった場合）には、シンボ
ル切り出しエラー（ＮＧ）と判断する。

【００５３】例えば、シンボル読み取り領域３６にデー
タシンボル３８が包含された状態で撮像した場合には、
シンボル切り出しＯＫと判断され、シンボル読み取り領
域３６からデータシンボル３８がはみ出した状態および
シンボル読み取り領域３６内にデータシンボル３８が全
くない状態で撮像した場合（例えば、ズームレンズ４６
の倍率が大きすぎる場合）には、シンボル切り出しエラ
ーと判断される。

【００５４】前記ステップ１０４においてシンボル切り
出しエラーと判断した場合には、所定のエラー処理を行
う。なお、エラー処理では、例えば、表示手段１８によ
りデコード不可を示す警告表示等を行う。

【００５５】また、ステップ１０４においてシンボル切
り出しＯＫと判断した場合には、切り出されたデコード
領域内の２値化データに対して、前述した所定の画像処
理等を行ってデコード（データシンボル３８が表わす情
報の解読）を行う（ステップ１０５）。

【００５６】次いで、読み取りＯＫ（デコードＯＫ）か
否かを判断する（ステップ１０６）。ステップ１０６で
は、データシンボル３８の読み取りが適正になされた場
合、すなわち、適正なデコードデータが得られた場合に
は、読み取りＯＫと判断する。また、データシンボル３
８の読み取りが適正になされない場合、すなわち、適正
なデコードデータが得られない場合には、読み取りエラ
ー（ＮＧ）と判断する。

【００５７】例えば、ズームレンズ４６の倍率が小さす
ぎてデータシンボル３８を構成するセルを適正に認識す
ることができない場合には、適正なデコードデータが得
られず、読み取りエラーと判断される。

【００５８】ステップ１０６において読み取りＯＫ（デ
コードＯＫ）と判断した場合には、デコードデータを通
信用ドライバー１６を介してホストコンピュータ１７へ
送信（送出）する（ステップ１０９）。

【００５９】また、ステップ１０６において読み取りエ
ラーと判断した場合には、ズームレンズ４６の倍率が最
大倍率（最望遠）か否かを判断する（ステップ１０
７）。ステップ１０７においてズームレンズ４６の倍率
が最大倍率と判断した場合には、所定のエラー処理を行
う。

【００６０】また、ステップ１０７においてズームレン
ズ４６の倍率が最大倍率ではないと判断した場合には、
ズーム駆動回路１０により、ズームレンズ４６を高倍率
側（望遠側）へ１ステップ駆動し（ステップ１０８）、
この後、ステップ１０２に戻り、再度、ステップ１０２
以降を実行する。

【００６１】ステップ１０８においてズームレンズ４６
の倍率が１ステップずつ増加してゆき、例えば、所定の
倍率のところでデータシンボル３８を構成するセルを適
正に認識することができるようになると、データシンボ
ル３８の読み取りが適正になされ、すなわち、適正なデ
コードデータが得られて、ステップ１０６において読み
取りＯＫと判断される。そして、この後、前記ステップ
１０９を実行する。

【００６２】ステップ１０９の後、ズーム駆動回路１０
により、ズームレンズ４６を広角端へ駆動し、ズームレ
ンズ４６の倍率を最小倍率にする（ステップ１１０）。
以上でこのプログラムは終了する。

【００６３】このように、本実施例のデータシンボル読
み取り装置１によれば、読み取りの際、ズームレンズ４
６を駆動してその倍率を、データシンボル３８を適正に
読み取ることができる倍率（最小の倍率）に変更するの
で、データシンボル３８の大きさ、特に、データシンボ
ル３８を構成しているセルの寸法にかかわらず、データ
シンボル３８の読み取りエラーを防止でき、また、デー
タシンボル３８の読み取り精度を向上させることができ
る。

【００６４】また、データシンボル読み取り装置１で
は、自動的に、ズームレンズ４６の倍率がデータシンボ
ル３８を適正に読み取ることができる倍率に変更される
ので、手動で光学系の倍率を変更する構成のデータシン
ボル読み取り装置に比べ、操作が簡略化するとともに、
データシンボル３８の読み取りを適正かつ確実に行うこ
とができる。なお、データシンボル読み取り装置１で
は、撮像した画像内（取り込み画像内）に、データシン
ボル３８以外の画像ノイズがないのが好ましい。

【００６５】次に、本発明のデータシンボル読み取り装
置の第２実施例を説明する。なお、前述したデータシン
ボル読み取り装置１との共通点については説明を省略
し、相違点を説明する。図７は、本発明のデータシンボ
ル読み取り装置の第２実施例における回路構成を示すブ
ロック図である。

【００６６】同図に示すように、データシンボル読み取
り装置１ａは、スイッチ１４ａを有している。スイッチ
１４ａは、常開型のリミットスイッチにより構成され、
その作動片が押圧されることによりオンする。このスイ
ッチ１４ａは、ズームレンズ４６のズーム駆動環が最望
遠位置に位置しているとき、すなわち、ズームレンズ４
６の倍率が最大倍率のときに、前記作動片が押圧されて
オンとなるようになっている。また、スイッチ１４ａ
は、ズーム駆動環が最望遠位置から広角側に駆動する
と、そのズーム駆動環が前記作動片から離れて、オフす
る。

【００６７】制御手段１５は、前記スイッチ１４ａの状
態（オン／オフの別）を把握しており、そのスイッチ１
４ａの状態と、モータ１１の回転量および回転方向とか
ら、ズームレンズ４６の倍率（焦点距離）を把握してい
る。すなわち、制御手段１５は、スイッチ１４ａがオン
のとき、ズームレンズ４６の倍率が最大倍率であると認
識し、スイッチ１４ａがオフしてからのズームレンズ４
６の駆動ステップ数（何ステップ駆動したか）により、
ズームレンズ４６の倍率を認識する。なお、ズームレン
ズ４６の倍率は、デコード、ＬＥＤ４１の発光光量の調
節およびズームレンズ４６の倍率が最小倍率か否かの判
断を行う場合等に利用される。

【００６８】次に、データシンボル読み取り装置１ａの
動作を説明する。この場合、まず、概要を説明する。デ
ータシンボル読み取り装置１ａにおいて、電源スイッチ
をオンとした状態で、トリガースイッチ１９をオンとす
ると、読み取りが開始される。この読み取りの際は、デ
ータシンボル３８を読み取ることができるようになるま
で（ズームレンズ４６の倍率が、データシンボル３８が
シンボル読み取り領域３６に包含されるほぼ最大の倍率
になるまで）、ズームレンズ４６の倍率を最大倍率から
１ステップずつ減少させてゆくフィードバック制御によ
り変倍（ズーム駆動）を行う。

【００６９】すなわち、ズームレンズ４６の倍率は、ま
ず最大倍率、すなわち最望遠側に設定され、撮像がなさ
れる。そして、信号処理回路５では、後述するように所
定の信号処理およびデコードが行われ、適正なデコード
データが得られたか否か（データシンボル３８の読み取
りの正否）が判断される。適正なデコードデータが得ら
れない場合には、ズームレンズ４６のズーム駆動環を倍
率を下げる方向（広角側）へ１ステップ駆動して、再び
撮像を行い、所定の信号処理およびデコードを行って、
再度、適正なデコードデータが得られたか否かを判断す
る。以下、適正なデコードデータが得られるまで（デー
タシンボル３８の読み取りが適正になされるまで）、前
記動作を繰り返す。

【００７０】そして、適正なデコードデータが得られた
場合には、デコードデータは、通信用ドライバー１６に
より、外部に設置された例えばパソコンやワークステー
ションのようなホストコンピュータ１７に入力される。
このようなホストコンピュータ１７においては、入力さ
れたデータの格納および集計等が行われる。

【００７１】次に、データシンボル読み取り装置１ａの
制御手段１５の制御動作について説明する。図８は、デ
ータシンボル読み取り装置１ａの制御手段１５の動作を
示すフローチャートである。以下、このフローチャート
に基づいて説明する。

【００７２】ズーム駆動回路１０により、ズームレンズ
４６を望遠端へ駆動し、ズームレンズ４６の倍率を最大
倍率（画角を最小画角）にする（ステップ２０１）。次
いで、画像を取り込む（ステップ２０２）。このステッ
プ２０２では、ＣＣＤ４３により撮像し、ＣＣＤ４３か
らの画像データ（画像信号）を２値化し、この２値化デ
ータ（２値化信号）をメモリー１２に書き込む。

【００７３】次いで、シンボル切り出しを行う（ステッ
プ２０３）。すなわち、メモリー１２から２値化データ
を読み出し、その２値化データに基づいて、デコードす
べきデータシンボル３８の輪郭検出（データシンボル３
８に関する情報のみの抽出）を行う。

【００７４】次いで、切り出されたデコード領域内の２
値化データに対して、前述した所定の画像処理等を行っ
てデコード（データシンボル３８が表わす情報の解読）
を行う（ステップ２０４）。

【００７５】次いで、読み取りＯＫ（デコードＯＫ）か
否かを判断する（ステップ２０５）。ステップ２０５で
は、データシンボル３８の読み取りが適正になされた場
合、すなわち、適正なデコードデータが得られた場合に
は、読み取りＯＫと判断する。また、データシンボル３
８の読み取りが適正になされない場合、すなわち、適正
なデコードデータが得られない場合には、読み取りエラ
ー（ＮＧ）と判断する。ここでの読み取りエラーの原因
としては、下記のようなことがある。

【００７６】第１には、例えば、ズームレンズ４６の倍
率が大きすぎてデータシンボル３８の輪郭を検出するこ
とができなかった場合、すなわち、シンボル切り出しが
できなかった場合（シンボル読み取り領域３６からデー
タシンボル３８がはみ出している場合や、シンボル読み
取り領域３６内にデータシンボル３８が全くない場合）
であり、このときには、適正なデコードデータが得られ
ず、ステップ２０５において読み取りエラーと判断され
る。

【００７７】第２には、データシンボル３８の切り出し
ができたとしても、ズームレンズ４６の倍率が小さすぎ
てデータシンボル３８を構成するセルを適正に認識する
ことができない場合であり、このときには、適正なデコ
ードデータが得られず、ステップ２０５において読み取
りエラーと判断される。

【００７８】ステップ２０５において読み取りＯＫ（デ
コードＯＫ）と判断した場合には、デコードデータを通
信用ドライバー１６を介してホストコンピュータ１７へ
送信（送出）する（ステップ２０８）。

【００７９】また、ステップ２０５において読み取りエ
ラーと判断した場合には、ズームレンズ４６の倍率が最
小倍率（最広角）か否かを判断する（ステップ２０
６）。ステップ２０６においてズームレンズ４６の倍率
が最小倍率と判断した場合には、所定のエラー処理を行
う。なお、エラー処理では、例えば、表示手段１８によ
りデコード不可を示す警告表示等を行う。

【００８０】また、ステップ１０７においてズームレン
ズ４６の倍率が最小倍率ではないと判断した場合には、
ズーム駆動回路１０により、ズームレンズ４６を低倍率
側（広角側）へ１ステップ駆動し（ステップ２０７）、
この後、ステップ２０２に戻り、再度、ステップ２０２
以降を実行する。

【００８１】ズームレンズ４６の倍率が大きすぎてデー
タシンボル３８の輪郭を検出することができずにステッ
プ２０５において読み取りエラーと判断された場合に
は、ステップ２０７においてズームレンズ４６の倍率が
１ステップずつ減少してゆき、例えば、所定の倍率のと
ころでデータシンボル３８の輪郭を検出することができ
るようになる。すなわち、ズームレンズ４６の倍率が、
データシンボル３８がシンボル読み取り領域３６に包含
されるほぼ最大の倍率に変更される。この倍率におい
て、データシンボル３８を構成するセルを適正に認識す
ることができる場合には、データシンボル３８の読み取
りが適正になされ、すなわち、適正なデコードデータが
得られて、ステップ２０５において読み取りＯＫと判断
される。そして、この後、前記ステップ２０８を実行す
る。

【００８２】ステップ２０８の後、ズーム駆動回路１０
により、ズームレンズ４６を望遠端へ駆動し、ズームレ
ンズ４６の倍率を最大倍率にする（ステップ２０９）。
以上でこのプログラムは終了する。

【００８３】このように、第２実施例のデータシンボル
読み取り装置１ａでも、前述した第１実施例のデータシ
ンボル読み取り装置１と同様に、データシンボル３８の
大きさ、特に、データシンボル３８を構成しているセル
の寸法にかかわらず、データシンボル３８の読み取りエ
ラーを防止でき、また、データシンボル３８の読み取り
精度を向上させることができる。

【００８４】また、データシンボル読み取り装置１ａに
よれば、ズームレンズ４６の倍率を、データシンボル３
８がシンボル読み取り領域３６に包含されるほぼ最大の
倍率に変更して読み取りを行うので、データシンボル３
８の読み取り精度がさらに向上する。

【００８５】以上、本発明のデータシンボル読み取り装
置を、図示の実施例に基づいて説明したが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。例えば、前記各実施例
では、光源がＬＥＤ４１であったが、本発明における光
源は、これに限定されず、例えば、ハロゲンランプ等で
あってもよい。

【００８６】また、筐体３の側面に、１または２以上開
口または透明な窓を形成し、この開口または窓より、デ
ータシンボル３８の位置を目視確認できるような構成と
することもできる。これにより、読み取りの際に行う、
データシンボル３８をシンボル読み取り領域３６内へ入
れるための位置合わせを、容易、確実に行うことができ
る。

【００８７】特に、データシンボル３８をシンボル読み
取り領域３６のより中心に配置すれば、データシンボル
３８をより大きく拡大することが可能になるので、さら
にデータシンボル３８の読み取り精度が向上する。

【００８８】また、読み取り部４は、外光（自然光）を
取り入れてシンボル読み取り領域３６を照明する構成で
あってもよい。この場合、光源を有さないか、または、
光源で外光の不足分を補うように照明する構成とするこ
とができる。

【００８９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のデータシ
ンボル読み取り装置によれば、駆動手段により光学系の
倍率（画角）を変更することができ、例えば、読み取り
の際、光学系の倍率を、データシンボルを読み取ること
ができる倍率（適正に読み取ることができる倍率）に変
更するので、データシンボルの大きさ、特に、データシ
ンボルを構成しているセルの寸法にかかわらず、データ
シンボルの読み取りエラーを防止でき、また、データシ
ンボルの読み取り精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のデータシンボル読み取り装置の第１実
施例を示す斜視図である。

【図２】図１に示すデータシンボル読み取り装置の断面
側面図である。

【図３】図１に示すデータシンボル読み取り装置におけ
るヘッド部の底面図である。

【図４】図１に示すデータシンボル読み取り装置の回路
構成を示すブロック図である。

【図５】本発明におけるズームレンズの倍率（画角）
と、シンボル読み取り領域との関係を示す模式図であ
る。

【図６】図１に示すデータシンボル読み取り装置の制御
手段の動作を示すフローチャートである。

【図７】本発明のデータシンボル読み取り装置の第２実
施例における回路構成を示すブロック図である。

【図８】図７に示すデータシンボル読み取り装置の制御
手段の動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１、１ａデータシンボル読み取り装置２ケーシング２１把持部２２ヘッド部３筐体３１先端開口３６シンボル読み取り領域３７読み取り面３８データシンボル４読み取り部４ａ、４ｂ空間４１ＬＥＤ４２ＬＥＤ駆動回路４３ＣＣＤ４４光学系４５ミラー４６ズームレンズ４７光路４８支持部材５信号処理回路６ＣＣＤ駆動回路７透明板８増幅回路９２値化回路１０ズーム駆動回路１１モータ１２メモリー１３スイッチ回路１４、１４ａスイッチ１５制御手段（ＣＰＵ）１６通信用ドライバー１７ホストコンピュータ１８表示手段１９トリガースイッチ１９１、１９２シンボル読み取り領域１９３、１９４辺１０１〜１１０ステップ２０１〜２０９ステップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者貫井誠東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学工業株式会社内 (72)発明者石塚之宏東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】倍率を変更し得る光学系によりシンボル
読み取り領域上のデータシンボルの像を撮像素子に結像
させて前記データシンボルを読み取るデータシンボル読
み取り装置であって、前記光学系の倍率を変更する駆動手段と、前記駆動手段の駆動を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記駆動手段が、読み取りの際、前記
光学系の倍率を、前記データシンボルを読み取ることが
できる倍率に変更するよう制御することを特徴とするデ
ータシンボル読み取り装置。
【請求項２】倍率を変更し得る光学系によりシンボル
読み取り領域上のデータシンボルの像を撮像素子に結像
させて前記データシンボルを読み取るデータシンボル読
み取り装置であって、前記光学系の倍率を変更する駆動手段と、前記駆動手段の駆動を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記駆動手段が、読み取りの際、前記
光学系の倍率を、前記データシンボルが前記シンボル読
み取り領域に包含されるほぼ最大の倍率に変更するよう
制御することを特徴とするデータシンボル読み取り装
置。
【請求項３】前記データシンボルの読み取りの正否を
判別する判別手段を有し、前記制御手段は、前記判別手段により前記データシンボ
ルの読み取りが適正になされたと判別されるまで、前記
駆動手段が前記光学系の倍率をほぼ最小の倍率から増加
させてゆくよう制御する請求項１に記載のデータシンボ
ル読み取り装置。
【請求項４】前記データシンボルの読み取りの正否を
判別する判別手段を有し、前記制御手段は、前記判別手段により前記データシンボ
ルの読み取りが適正になされたと判別されるまで、前記
駆動手段が前記光学系の倍率をほぼ最大の倍率から減少
させてゆくよう制御する請求項１または２に記載のデー
タシンボル読み取り装置。
【請求項５】前記シンボル読み取り領域を照明する照
明手段を有する請求項１ないし４のいずれかに記載のデ
ータシンボル読み取り装置。
【請求項６】前記照明手段は、適正な露出となるよう
に発光光量を調節する機能を有する請求項５に記載のデ
ータシンボル読み取り装置。
【請求項７】前記データシンボルが、２次元のデータ
シンボルである請求項１ないし６のいずれかに記載のデ
ータシンボル読み取り装置。