JPH11514461A - データフォームリーダー及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 データフォームリーダーと方法は、アレイの中のセンサー要素の連続したラインについて一連の量ねあわせ露出期間をもった操作を提供するものである。又、センサー要素の連続ライン又はラインの連続の組に関する露出期間は独立して決定される。データフォームリーダーの操作でターゲット面（２１０）の照明はセンサー要素（２２２Ａ）の第１のラインの露出の前につけられ、センサー要素の各ラインは露出期間内に反射した照明によって露出されるが、それは１つかそれ以上の他のラインの露出期間と重なり、そして照明はそれから切られる(２２８)。例えば、ＣＭＯＳを用いて、センサー要素の１つのラインから読みこまれたイメージ信号のレベルは自動検査表で参照され、アレイの要素の引つづくライン又はライン群の適切なる露出期間を決定するようになっている。プロセスは、それぞれ場所の条件に適合した露出期間に達するまで繰返される。

Description

【発明の詳細な説明】 データフォームリーダー及び方法 この発明は、バーコードやマトリックスコードのようなデータフォームを読取 るためのシステムと方法に関するもので、そして、配列のセンター要素の連続し たラインについての重ね露出時間の操作のシステムに関するもので、そして、セ ンター要素の連続ライン又は一組のラインに備えられた自動露出制御を有するも のである。 背景技術 二次元バーコードやマトリックスコードのより複雑な形式を読み取るために色 々なタイプのセンサーアレイスキャナーが提供されているが、これらのセンサー アレイスキャナーはすべて連続フレームスキャナーであり、そのため消耗が多き い難があった。多くのセンサーアレイスキャナーは可搬でバッテリを用いている ので、小型で電池が永持ちする可搬リーダーが必要とされていた。又、小型軽量 で正確で信頼性のある可搬リーダーが必要とされていた。 このような可搬のリーダーでは、センサー要素の個々のライン又は、イメージ ングアレイのセンサー要素の１組のラインにもとずいてなされる露出制御を可能 にすることによってイメージングの正確さを増加させることが望まれている。発明の背景 バーコードとマトリックスコードの応用と利用はよく知られていて発展してい る。バーコードとマトリックスコードは“データフォーム”の形式であるが、そ れは今の目的についていえば、すべての配列を含有するものと定義され、それに よりデータは機械読取り可能コピーのある形式に固定される。このように、デー タフォームは一次元二次元バーコード、マトリックスコードとグラフィックコー ドを含んでいるが、それは言葉、数や他の記号と同様であり、それらは紙やプラ スチックカードや金属その他のものの上に印刷される。データフォームは磁気や 電磁気で記録された不可視インクなどでプリントされる。 データフォームの利用では、はじめに記号化されたデータは色々の方法で用い られるよう復元される。例えば、印刷されたバーコードはデジタル化され、バッ ファーメモリに記憶されそして引続き、バーコードの中で記号化されたデータを 解読するところの反射率を得るため光学的に走査される。データフォームの特別 のタイプを無視すると、イメージは次の処理のためピクセル値として得られて記 憶される。グラフィックイメージとして存在するバーコード、又はマトリックス コードのイメージはＣＣＤスキャナー、レザースキャナー又は他の適切な装置の 利用で得られるが、それらはデータフォームから反射した光の異る反射率の間を 判別することができる。このように、例えば、バーコードはふつう、バーコード の要素の間に白又は明るい色をした背景の面の上に印刷された黒又は暗い色のバ ータイプ要素でできている。空間はふつう背景面と同し色をしているが、この例 では異なる明るい色である。他の例では、バーコード又はマトリックスコードの 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くっきり とされている。 シリコンウェーハー上に印刷するレザーのような応用では、照明は暗い所で１ つの方向に明るい関係となり、光は異なる方向で暗い関係となる。光の反射率の 値を表わすピクセル値に加えて、他の配列では反射率値を示すピクセル値は、適 切なる構成のデータフォームからの音波又は他の媒体の反射にもとずいている。 反射の値にもとづいて読みとられるようデータフォームが配置されているすべて の配列では、このような反射値はふつうピクセル値としてイメージバッファーメ モリの中、又は、他の記憶媒体の中にビットマップや他の形で記憶されるが、そ れはすべての適当なデータ記憶フォーマットを用いてもよい。センサーアレイリーダーの背景 すでに示したように、データフォームを読みとる従来の配列は、二次元バーコ ードを利用するのに適応したレザー又は連続フレームＣＣＤスキャナにもとずい てた。しかし、これらのアプローチは実用的で、電力の消耗の低さ、ローコスト 、そして二次元データフォームの正確の読み取りの追求で１つ以上の制約の中に あった。例えば、連続フレームリーダーはふつう最大の電力を必要とした、とい うのは連続フレーム技術は、センサーアレイは連続してイメージデータの流れを つくるというということを要求しているからである。マイクロプロセッサがバー コードを解読するときは、それはイメージデータの連続した流れから解読するの にただ適切なデータを選ぶだけである。 連続フレーム移動ビデオ又は高解像度の静止した写真獲得のために提起されて いる完全フレームスキャンＣＣＤ装置は、高コスト、大きな形、電力の高消費、 及び、低い利得制御応答時間の１つ以上に従はねばならなかった。このような因 子は、実際の手動のデータフォーム読取り応用の適用を制限していた。 それ故、本発明の目標は、従来のそれの１つ以上の不利な点を避ける新しい改 良されたデータフォームリーダーと方法を提供することにある。 更に下記の１つ以上を準備することの出来るデータフォームリーダーと方法を 提供する目標をもっている： ― センサー要素の連続ラインに対し、重ね露出時間をもったイメージキャプ チャー； ― １つのラインごとにもとずく自動露出制御； ― 全般的な低電力消費； ― シングルフレームイメージキャプチャー； ― すばやい自動利得制御 ― 自動合焦感知と読取り活動； ― 軽量な手で扱かえる構造；及び ― 小型化の可能性。 発明の開示 発明によると、ターゲット面の中のデータフォームを読み取るデータフォーム リーダーは、センサー要素の複数のラインを含むイメージ信号をつくり出すよう 読み取り可能のセンサー要素のアレイを利用している。アレイ制御部品はセンサ ー要素のラインの露出の開始をするよう配列されているが、それは、このような ラインのセンサー要素を露出スタート信号に応答して基準ポテンシャルにセット するようにしてであり、そして、露出ストップ信号に答応してラインのセンサ要 素からイメージ信号をよみ取り出力とカップルさせることによってである。 データフォームリーダーは、又、露出制御システムを含んでいるが、それは出 力ポイントにカップルされていて、そしてイメージ信号のレベルに続けて応答し ているが、その信号はセンサー要素の選ばれたラインから読み取られ、各選ばれ たラインからのイメージ信号のレベルにもとずくセンサー要素の少くとも１つの 引続くラインに対し露出時間を決定する。露出制御システムは、アレイ制御部に 露出スタートとストップの信号をつくり出すよう配列されているが、それは、セ ンサー要素の少くとも１つの引続くラインに対し露出時間を重ねるためセンサー 要素の１つのラインに対する露出時間のため、連続したこのような露出時間を使 用するようになっている。 又、発明によると、センサー要素のアレイを含むデータフォームリーダーを用 いる方法は次のステップを含んでいる： （ａ）データフォームを含んでいるターゲット面の照明を照明装置と切換える ことによってセンサー要素のアレイの上に反射されるようにすること； （ｂ）露出スタート信号に応じて、センサー要素の第１のラインと基準ポテン シャルをカップリングさせること； （ｃ）露出時間中に第１のラインのセンサー要素の上にチャージを集めること ； （ｄ）露出ストップ信号に応じて、第１のラインのセンサー要素からのイメー ジ信号を読み取ることにより第１のライン露出時間を終りとする； （ｅ）第１のラインイメージ信号を出力点とカップリングさせる； （ｆ）センサー要素の引続くラインに対し、ステップ（ｂ）からステップ（ｄ ）を繰返すが、センサー要素の各の前のラインに対するステップ（ｃ）の露出時 間の間、開始のセンサー要素の各引続くラインに対するステップ（ｂ）とともに で あるが、それは部分的に重ね露出時間の結果となる； （ｇ）センサー要素の引続くラインからのイメージ信号を各前のラインから順 々に続く信号の出力点とカップリングさせる； （ｈ）照明装置を切ることにより、センサー要素の上記のアレイの上への照明 の反射を終らせる； （ｉ）出力点からのイメージ信号とメモリユニットをカップリングさせる； （ｊ）メモリユニットに結合している解読器の中のデータのフォームを解読す る； （ｘ）ステップ（ｅ）の出力点に結合された第１のラインのイメージ信号の平 均レベルを決定する； （ｙ）第１のラインに対する露出時間の後開始されたセンサー要素のラインの 露出時間を決定するステップ（ｄ）の繰返しに適用される、露出ストップ信号の タイミングを決定するための平均化されたイメージ信号を用いること。 発明のよりよき理解のため、他の更なる目的と共に、図面で引例が示され、ク レイムで発明の範囲が指摘されている。 図面の簡単な説明 図１Ａ、１Ｂと１Ｃは、発明を用いた手操作のデータフォームリーダの正面、 側面と平面図である。 図２は、リーダーの光学部分の概念側面図をもったデータフォームリーダーの 各部のブロック図である。 図３は、図２のシステムの部分の詳細を示したものである。 図４は、発明による自動合焦感知システムの外観を示す側面概念図である。 図５は、図２のデータフォームリーダーの部分の第２の具体例を示すブロック 図である。 図６は、データフォームリーダの操作を示すのにのに有効な操作フローチャー トである。 図７は、発明の第２の具体例の操作を示すのに有効なフローチャートである。 図８は、一部はブロック形式で、発明によるデータフォームリーダーの具体例 を示したものである。 図９は、図８のデータフォームの操作を表わすのに有効な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 発明を利用したデータフォームリーダーの具体例が図１Ａ、ＢとＣで示される 。図１Ａはデータフォームリーダー１０の正面概念図であり、図１Ｂ、１Ｃは夫 々対応する側面図、平面図である。上のケースの部分は図１Ｂでは内部の簡単な 図を示すよう変えてある。発明による特別の姿を指摘する前に、次のことがみら れよう、即ち、ハンドグリップ部１２、引き金装置１４及びバッテリー収納部１ ６をもつ適切な丈夫なプラスチックケースでできている。データフォームリーダ ーは又、上部の囲い部１８をもっているが、図１８で簡単な形で示されているが 、それは、センサーアレイ部２０、照明アレイ２２及び照明レンズ２４をもって いるが、その各はより詳細に示そう。図１Ｂは又、プロセッサーとメモリユニッ ト３０と入出力（Ｉ／Ｏ）ユニット３２を描写しているが、それはリーダー１０ の後からスロットにさしこまれたつめこみ可能回路盤の形をもっている。更に３ ４と３６のみぞはＰＣＭＣＩＡタイプのカードを差込みを可能にすることにより 追加の又は拡大された操作能力をつくり出すのに用いられる。更に図１Ｂと１Ｃ に描かれているように、データフォームリーダー１０はデータエントリーキーボ ード４０とディスプレイ４２をもっているが、それは、異なる視角に適応できる ように表わされている。発明が更に示すような特徴以外は、この分野で技イ両の ある人にとってこれらの技術は提供されるであろう。 示されている具体例では、データフォームリーダからはなれて置かれているタ ーゲット面の中にあるデータフォーム自動露出データフォームリーダー１０が備 えられている。 図１Ａに示されているように、リーダー１０は３つの異なる機能を有する照明 のアレイをもっている。５０で示される周辺照明は、フレーム型構造の中に置か れそして、センサーアレイ部２０視野を指摘するふち効果をもって、ターゲット 面を照明するよう配置されている。５２で示す合焦照明器はこの具体例では角度 をもった光束をつくるよう配置されているが、それはリーダーの前面の所定の距 離で交叉するか重なるようになっている。その距離は固定焦点距離を表わしてい る。５４で示されそして数の多い露出照明器は、データフォームを読む目的の露 出時間につけられたとき、比較的一様なターゲット面照明のレベルをつくり出す よう配置されている。各照明器は装置が適切なものであるが、即ちローコストの 発光ダイオード（ＬＥＤ）のようなものであり、発明の応用で適当であると決め られた照明の各のレベルをつくり出すようアレンジされている。照明器の数、タ イプ、配列及び利用は適切となるよう決められる。応用によると、周辺照明器５ ０又は合焦照明器５２は単独か又は組合わせて露出時間の間、照明を露出するよ うになっている。照明レンズ２４はアレイ構造をもっていて、すでに論議した各 機能の各に対し、適切に合焦した構造をつくるため照明器５０、５２と５４の各 の前に小さなレンズ部をもっている。図１Ａで中心レンズ５６は、アレイがイメ ージを感知しそしてイメージ信号をつくり出すことができるように、センサーア レイの表面に合焦するようアレンジされている。 さて図２に関して、発明を用いたデータフォームリーダーの部分の単純化した ブロック図を示す。関連した光学要素の断面概念図も含まれている。示したとお り、センサーアレイ部２０は、レンズ部２４及び照明器５０と５４のアレイを通 して投射し、センサーアレイ２１、光学フィルター２６とアレイ制御ユニット２ ８を、関連のクロック装置２９とともに有している。センサーアレイ２１は、中 心レンズ５６とフィルター２６の後に位置している。照明器により準備される照 明に伝えるが、しかし、まわりの光スペクトルの他の部分の伝達を減らす効果の あるフィルター２６を準備することにより、露出時間の間にまわりの光によって つくられる効果は減らされる。 センサーアレイ部２０は感知電池の二次元アレイ２１を有している。アレイ制 御ユニット２８はふつう垂直と水平の読出し回路、個々の感知電池に現れる電荷 又は電圧を感知する装置、及び、センサーアレイ部２０からのイメージ信号を結 合させる調整可能な利得をもつ出力増幅器、選ばれたセンサー要素からのイメー ジ信号の読取りのタイミング制御を準備するクロック装置２９を含んでいる。他 のタイプのセンサーアレイ配列が発明の利用に供されてもよいが、特許出願の配 列のタイプの利用のよい点は、すべてのセンサーアレイ、プラス関連利得制御の いくつか又はすべて、合焦感知と露出制御回路、は既知のＣＭＯＳ技術を利用し てかんたんなチップの上でつくることができるということである(ＰＭＯＳ、Ｎ ＭＯＳ、Ｂｉｐｏｌａｒ、ＢｉＭＯＳ、ＢｉＣＭＯＳ、又は他の技術によるもの )。例えば、現在のＣＭＯＳ技術の利用は、小さなチップ、軽く安価、低電力消 耗など大きな効果がある。 図２で、センサーアレイはレンズ５６を通し、レンズ５６から距離５９である ターゲット面５８で合焦する。フィルター２６はレンズ５６とセンサーアレイの 間におかれている。フィルター２６は第１に電磁波スペクトルの特別の帯域のみ を通し、そして、まわりの光スペクトルの他の部分の通過を減少させるという特 性がある。このアプローチで、センサーアレイは、ターゲット面からのまわりの 光の反射に比較的非応答性となるようアレンジすることができる。 図２は又、複数のセンサーから得られたイメージ信号に応答し、そして、デー タフォーム読み取り期間を開始することに利用できる“合焦”信号をつくり出す 合焦感知装置６２を有している。合焦信号は次のとき用意される、即ち、合焦照 明器によって得られた照明面又は照明器か、次のどれか１つをもつことによって 特徴づけられた時であるが、それは、(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)所定の位置の範囲内の位置、このようなイ メージ信号によって表わされたようにである。図３は、装置６２に適切なイメー ジ信号を出す２つの配列を指摘している。図３で、５６はアレイ合焦レンズのア ウトラインを示し、そして２１ａはセンサーアレイ部２０の中に含まれる感知要 素のアレイのアウトラインを示している。２１ｂでリニアーセンサーが指摘され ているが、それは、要素アレイ２１ａから分離につくられるセンサー要素の１か ２つのラインを構成している。リニアアレイ２１ｂは、アレイ制御ユニット２８ （図にはない）の制御の下で図２の点４８に連結される。 図４は前記のとおり、レンズ部２４を通って角度をもった光ビーム５２ａと５ ２ｂを出す合焦照明器５２を示している。これらのビームはレンズ５６の前から 距離５９で交叉する。距離５９で、合焦レンズ５６と組合せて、アレイ部２０の センサーアレイの焦点７０の面の側面が示されている。(図２もみよ) このように、センサーアレイ構成とレンズの特別な選択でもって、データフォ ームリーダーは合焦条件を、ターゲット面のイメージ及びアレイ２１のセンサー 要素の上に正確に合焦したデータフォームと共に表示するが、それはターゲット 面が距離５９にある面７０上にある場合である。更に、レンズ５６は合理的な焦 点の深さをつくるよう指定されるが、それは、ターゲット面のイメージが受入れ られるよう、７２で示された合焦範囲の深さ内ですべての分離した距離について センサー要素の上に合焦するという結果をもってである。ひとたび距離５９が特 別のリーダーの設計について決定されると、照明器５２のビーム角度は図４で示 すように、距離５９で交叉或は重なるよう調節することができる。この配列で、 図３のリニアセンサ２１ｂは、ターゲット面が距離７６で面７６にのっていると き、空間のある位置におかれた光の２つの点によってターゲット面照明を表示の イメージ信号をまずつくり出す。それから、データフォームリーダーが、距離５ ９でターゲット面が面７０にのっているように、ターゲット面により近く動いた とき、光の２つの点は中央の点に１つのより明るい点に収斂する。リニアアレイ ２１ｂからのイメージ信号はかくして照明の１つのより明るい点とその位置の表 示である情報を提供し、それにより合焦条件の表示の情報を提供する。合焦イメ ージ信号指示についての公差の程度を与えることにより、合焦指示は合焦範囲７ ２の深さを調和させるよう調節することができる。合焦の指示に到達するため引 続く距離調整で、合焦感知装置６２は読み取りと解読のサイクルを始めるのに利 用できる“合焦”信号をつくるようアレンジされている。説明した配列は又、手 動の合焦決定モードの操作を可能にすることは明らかである。このように、オペ レータがターゲット面に関連のデータフォームリーダーの位置を調節し、そて光 の２点が１つの点に収斂するのを観測することで、既に記したように、合焦指示 は、収斂が到達したときキーボード４０の適切なるキーのオペレーターの処置に よって提供される。 図３に関し、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 りの構成を指摘している。図２で示すとおり、点４８は合焦ユニット６２への連 結をするものである。よせられたリニアセンサー２１ｂを用意するために必要な 追加すべき感知要素を用意する代りに、アレイ２１ａの基本イメージ感知機能に 関係なく、合焦目的のためアレイ２１ａの要素の１つ又はそれ以上の１時的利用 をするようアレンジすることができる。後者の配列では、望まれる合焦決定は２ １ｂのような分離されたリニアセンサーを用意する必要なしでなされる。 図２は更に、１つかそれ以上の選ばれたセンサー要素からのイメージ信号に応 え、又、露出時間の始めと終りに有用な“スタート”と“ストップ”信号をつく り出すようアレンジされている露出制御装置６４を含んでいる。露出制御６４は 所定のレベルの反射又は照明の強度に応じて、ストップ信号をつくり出すイメー ジ信号を用いている。ふつう、このような所定のレベル又は強さは、露出制御装 置によって得られるスタート信号によってはじまる時間内に測定され、そして反 射光の強さの累積表示をする。時間内に受けとったイメージ信号を累積したイメ ージ信号レベルの表示である電圧に転換すること、その電圧と最初にセットとし た電圧と比較することにより、ストップ信号が、累積した電圧がはじめの電圧に 達したとき、発生される。 図５で示される他の具体例で、露出制御装置は、選ばれたセンサー要素の１つ 又はそれ以上の前もってきめた固定時間サンプル露出によって測定された照明強 度に応えることによるスタートとストップ信号の間の時間をセットする。このよ うなセンサー要素からのイメージ信号はあらかじめセットされたサンプル露出時 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。イメージ信号を 灰色のレベルの信号に転換することにより、調節可能な露出時間の適切な継続の 表示である露出制御信号がつくられる。制御信号によって示される露出時間の実 際の継続を決めるため、露出制御装置６４ａはＣＰＵ８８と結合される。図５に 示すように、ＣＰＵは自動検査表をアクセスするようアレンジされ（メモリーユ ニット８２ａに記憶され）灰色レベル信号値に相関する露出時間データを保持す る。実際の自動検査表データは経験的な基礎の上に前もって得られるが、それは シングルフレーム活性化のもとの上で利用可能なイメージデータの獲得を加能に するため要求される露出時間の指示として、所定の継続の前もってきめた最初の 時間の間、反射光のレベルを利用しながらである。 又、図２で指摘されているように、利得制御装置６０はアレイ部２０のセンサ ー要素の１又はそれ以上から得られるイメージ信号に応答するようアレンジされ ているが、特にこのようなイメージ信号によって表わされる反射光のレベルに応 答し、イメージ信号増幅を制御するようアレンジされている。この具体例の中の 利得制御は、センサー制御ユニット２８の中に含まれる前に引用した調節可能な 利得出力増幅器と再結合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つくられたイメージ信号の振幅を所定の範囲内に維持可 能にしている。 図２で示しているように、発明にもとずくデータフォームリーダーのこの具体 例は又、処理ユニット８０、メモリユニット８２及び入力／出力（Ｉ／Ｏ）モジ ュール８４の構成をもっている。処理ユニット８０、それはデジタイザ８６を含 んでいる、ＣＰＵ８８及び電力処理モジュール９０はセンサーアレイ部２０から イメージ信号を受取り、そしてメモリユニット８２に記憶するためデジタル化し た形式でイメージデータをつくる。ユニット８０はユニット６２と６４からのス タートとストップ信号に応答して露出時間を制御する。更に、操作の間、一連の 処理ユニット８０はバッテリに結合した電力処理モジュール９０を通って視野計 、合焦照明器５０と５２、そして露出照明器をつけたり切ったりし、そして電力 を結合しセンサーアレイ部２０の操作をする。処理ユニット８０は更に、メモリ イユニット８２に記憶されたイメージデータを用いてデータフォームの解読をす るようアレンジされる。データフォームを継続した解読により、ユニット８０又 は解読操作を終らせること、そして、イメージ信号を与えるためのセンサー要素 の読取りを終らせるのに効果のあるエンド−サイクル信号をつくり、そして又、 イメージ信号をつくるためセンサー要素の読取りを終らせるのに効果があるが、 それはアレイ制御ユニット２８の制御の下でセンサー要素の読取りで共に要求さ れる入力電力とクロック信号の設備の少くとも１つの結合を終わらせることによ ってである。 別々に、解読されたデータフォーム情報は入力／出力モジュール８４を通して 出力装置に供給される。入力／出力モジュール８４はＰＣＭＣＩＡカードでイン ターフェイススロット３４と３５により操作するようアレンジされていて、そし てラジオ、赤外線、有線その他信号伝送や受信装置に供給するようになっている 。出力装置９２は従って、出力信号を導線、アンテナ、光学装置などを通して結 合させる出力ポートである。モデム、音声認識、手書き認識、メモリや他の色々 な方法も又、ＰＣＭＣＩＡスロットに差込め操作が可能である。記載のないもの でもこの技術に技イ両のある人にとっては利用できよう。 以上のデータフォームを理解すると、この発明によるイメージシステムは自動 利得制御、自動露出、自動合焦感知、シングルフレームイメージ獲得と他の特徴 が明らかとなろう。操作 さて図６に関して、発明を利用している操作のフローチャートが示されている 。ステップ１００では、利用者は図１Ｂで示されているデータフォームリーダー １０の引き金装置１４を始動させる。ステップ１０４で、周辺照明器５０と合焦 照明器５２がつけられ、そしてセンサー要素の読取りが始まる。ステップ１０６ では、使用者はデータフォームリーダー１０とターゲット面の間の距離を調節し 、図４の範囲７２内に分離距離に到達させる、その点では照明の面は交叉し、１ つのより小さい、明るい面又は中心に位置する照明の点に合体する。ステップ１ ０８では、ステップ１０６で達した合焦条件がセンサーのリニアアレイからのイ メージ信号にもとずいてモニターされるが、それは照明の面が次の少くとも１つ によって特徴ずけられるかどうかを指示するものである、即ち、(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)位置が所定の位 置の範囲内、又は３つのすべての組合せ、２つの照明面でも生ずるであろうよう に、図４の中のビーム５２ａと５２ｂによってターゲット面に供給されたように 、重なりそして合体。照明の２つの丸い点について、点は合焦すると同心となり そしてこの最小の大きさの条件は色々な方法で検知されるが、その中には２つの 点の相対位置が視野の中にあることを検知するのもある。照明面の合体が達成さ れると、“合焦”信号がステップ１１０で有効となり露出アレイのすべての照明 器がつけられる。このような合焦信号は自動的に又はオペレータの観察にもと づき手動で発される。 露出照明器をつけると、露出制御装置はスタート信号をセンサーアレイ部２０ に送るが、それはセンサー上のすべての累積電荷を基準の電荷にリセットする効 果がある。写真センサーはすぐに、ステップ１２で指摘のように新しい電荷を累 積しはじめる。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１１４で写真検出器のサンプルの上の集積された電荷を測定する。ステップ１ １３では、利得制御装置はサンプルイメージデータを用いて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ため、適切な振幅利得とオフセット 信号を選ぶ。ステップ１１４で、露出制御装置はサンプルイメージデータをモニ ターしそしてサンプルイメージデータがターゲット面からの反射光のレベルが所 定のレベルに達したとき、露出制御装置はストップ信号を発生する。ストップ信 号に応じて、累積した露出センサー上の電荷は測定されて電圧信号に変換される 。２次元の感光性の電池のアレイを用いている既知のセンサーアレイのタイプは 、センサー要素が基準電荷レベルに接地されそれから露出時間の間、電荷を累積 することを許すようにつくられている。それで、読み取りのプロセスに従がい、 すべてか又は選ばれた電池は電荷を測定するため同時にサンプルされるが、その ときシフトレジスター配列を用いて１時的に記憶され１ラインづつつづいてよみ 出されたデータと共にである。ステップ１１５で、もはや読み出しの必要のある 電池がないとき（すべての電池が同時にサンプルされた）露出照明器は切られる 。しかし、構成が追加の電池が読みこまれるべく残っているような時は、この具 体例ではシステムはステップ１１２と１１３にもどるようになっている。露出制 御装置はそこでスタート信号を発生し、電池の次のグループの露出時間を始動す るが、それはその露出時間の終りに読み出されることになる。完全なフレームの 読取りの後、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 露出照明器は切られる。 ステップ１１７で、プロセッサーユニット８０は、デジタル化されメモリイユ ニット８２に記憶されたアレイ部２０からのイメージ信号からなるイメージデー タを用いてデータフォームを解読することを試みる。もし解読が成功であったら 、ステップ１８でサイクルを終了する。もし解読が成功でなかったら、ステップ １ １７で読み取りサイクルは再び始動されるか、又はステップ１０４のスタートを 繰返す。 注意すべて点であるが、ステップ１１７で、もしデータフォームが事実ターゲ ット面の獲得イメージの中にあるとすると、データフォームを解読可能にするイ メージの中に位置づけする必要がある。データフォームの位置づけについては米 国特許５，３０４，７８７“２次元バーコードの位置づけ”に記載されている。 前記と一致して、感知要素のアレイを含むデータフォームリーダを用いるため の方法は、次のステップのすべてか選ばれたいくつかを含んでいるが、特に本発 明に関してはそうである。 （ａ）アレイの前に光学フィルターを置くが、それは露出照明器からの光を伝 送するが、まわりの光スペクトルの他の部分については伝送を減少させる； （ｂ）このような読取りのために必要な入力電力とクロック信号を用意するこ で選ばれたセンサー要素の読み取りをはじめる； （ｃ）アレイとターゲット面の間の距離とともに変わる大きさ、明るさそして 位置の少くとの１つによって特徴ずけられる照明の面と共にターゲット面を照明 する； （ｄ）このような距離を調節して照明の面を所定の大きさ、明るさ、位置の範 囲にあるということの少くとのどれか１つによって特徴ずけられる照明の面とす るもととする； （ｅ）少くとも１つの感知要素からのイメージ信号が照明がステップ（ｄ）で 記述されたように特徴づけられていたとき合焦信号をつくり出す； （ｆ）合焦信号に応答して露出照明器をつける； （ｇ）反射光のレベルの表示としての選ばれた感知要素からのイメージ信号を 用い、利得制御信号をつくってアレイからのイメージ信号の増幅を制御する； （ｈ）少くと１つの感知要素からのイメージ信号が、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ときストップ信号をつくり出す； （ｉ）センサー電池の完全な露出で露出照明器を切る； （ｊ）デジタル化されメモリに記憶されたアレイからのイメージ信号を表示す るイメージデータを処理しデータフォームを解読する； （ｋ）データフォームの解読成功で、サイクル終了の信号を出し、入力電力と クロック信号の少くとも１つを終らせることによってセンサー読み取りを終了し 、そして解読したデータフォームと入力／出力モジュールを結合させ；そして （ｌ）解読が成功でなかったら、方法をステップ（ｄ）から繰返す。 図７は第２の具体例に対応するフローチャートを示す。ステップ１００から１ ０８までは前の具体例と同し操作である。合焦條件を１０８で決め合焦信号を発 生した後、このサンプルの露出時間に対して露出照明がつけられ、そしてイメー ジデータがステップ１２２で集められる。そうすると、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電センサーは基準電荷と接地 されそしてサンプル電荷を累積しはじめる。この露出時間の終に、露出制御装置 、その部は単にこの目的のためのタイマーであるが、ストップ信号を発生し、そ れにより各の選ばれたセンサー上の累積電荷はイメージデータとして読みこまれ る。１２４で、サンプル露出の間集められたイメージデータに応答し、露出制御 装置は調節可能露出時間の適切な継続を決定する。論議したように、露出時間の 適切な継続は、図５の露出ユニット６４ａを通し、選ばれたセンサーからのイメ ージデータを累積することとメモリ８２ａに記憶された自動検査表に結果の電圧 レベルを参照することで決定される。 反射した照明のレベルが、他の可能な因子の中でターゲット面反射率によって 決定されることは望ましいことである。このような反射率は予期されたか又は、 表面の特性又は色彩のある状態での代表的な値より高いか又は低いものである。 従って、露出時間と同様、アレイからのイメージ信号の利得を制御することが望 ましい。この結果は、図５の利得ユニット６０ａを通し選ばれたセンサー要素か らのイメージデータ累積し、そして、その信号表示とメモリ８２ａの中の自動検 査表を参照することで得られるが、それはあらかじめセットした最初の時間の間 に反射した照明の特別のレベルに対し、イメージ信号出力利得の調節に対する値 を提供している。発明を理解すると、技イ両のある人は経験的又は他の技術を用 いて適切な自動検査表をつくることができよう。図７はかくして、サンプルイメ ージデータを用い、利得調節を決定し、センサーアレイ部の出力増幅器を応用す ることを準備することになる。 １２８では、装置はイメージデータのシングルフレームを獲得する。以上論議 したように、もしすべての光電センサー電池が基準化され、露出されそしてデー タのすべてのフレームを発生するよう並列にサンプルされるような構造になって いたならば、ステップ１２８は電池上の累積電荷をただ接地し、露出しそしてサ ンプリングするだけの１つのサイクルから成立つこととなろう。ステップ１３０ では露出照明器は切られる。以上論じたように、ただ選ばれたセンサー要素が１ つのサイクルで並んでよみ取られるように、光電センサー要素が組立てられてい たら、露出制御装置はいそぎの通路１２８により指摘される所定の露出時間に対 応の複数のスタートとストップ信号を発生するが、すべての電池の読み取りを完 成することが適切であるようにである。すべてのデータのフレームを集めた後、 １３０で露出照明器は切られる。もしデータフォームが１３２で解読がなされる と、ステップ１３４に進む。 操作の単純化と効率化は自動利得制御、自動シャッターなしの露出制御及び手 動の自動合焦感知によって高められる。操作上の利点は完全な解像、シングルフ レーム上の完全フレームイメージ獲得、まわりの光レベルを無視した自動露出の 基を含んでいる。必要な利得調節は１００マイクロ秒のオーダーの時間で感知さ れる。シングルフレームイメージ獲得で、連続のイメージデータ伝送とデータ処 理が避けられる。手動の適用に加え、本発明による単純化、コストと信頼性の利 点はデータフォームの読み取りや他の処理に対し容易に適合されている。更に、 発明はＣＭＯＳや他の技術の利用で、センサーアレイ部２０とユニット６０、６ ２、６４、８０の主なる部分はシングルチップの上につくられ、小さく、軽く、 包装が容易でそして電力消耗を低くするという利点がある。このことは長時間の 利用を可能にしている。図８と９のライン露出配列 従来のセンサーアレイスキャナーはターゲット面のイメージをセンサーアレイ の上に、同時にセンサー要素の全部か半分を露出するよう、焦点をあわせていた 。このように、例えば、イメージ獲得はセンサーアレイのすべての交互のライン の 露出によってなされたが、それはラインごとの基で続いてよみ出されることを含 んでいた。この組み合わさった露出のアプローチは、それから同時に第２の露出 時間に残りのラインを露出することで完成された。各ステップで、１つの露出時 間があるが、それはイメージ獲得のプロセスに欠点を有していた。非均一のイメ ージ照明又は表面反射率は露出時間が平均照明で決定されたとき、過露出となる イメージ面を包含する結果をもたらす。又、露出時間は与えられた時間に始めら れ、そしてセンサー要素のラインの読み出されたイメージデータで決められた露 出時間まで続けられる。このアプローチで、ラインはつづいて読み出されるので 、最後のラインの露出時間は最初のそれよりはるかに長くなる。この結果、最初 のラインは露出不足そして最後は過露出となる。 さて図８で、自動ライン露出特徴をもつデータフォームリーダーの具体例を示 す。図８のデータフォームリーダーはセンサー要素のアレイ２１Ｃを含んでいる が、代表として１４０に示されているが、そのセンサーはイメージ信号を準備す るため読み取り可能になっている。センサー要素１４０は複数の水平ラインと鉛 直列にアレンジされている。 図８のデータフォームリーダーは又、図２のアレイ制御ユニット２８に対応の アレイ制御部を有している。図８のアレイ制御部はライン制御シフトレジスター １４２を有しているが、それはフリップフロップ１４４−１５１に連結されてい る共通の水平導体１４３によって、連続しているセンサー要素１４０のラインと 結合されている。センサー要素１４０の鉛直列は又共通の鉛直導体１５２と連結 されているが、それは代表として１５４で示される接地スイッチ及び１６８で示 されているセンサー読出しスイッチを通して増幅器１５６−１６２に連結される 。図８のデータフォームリーダーは更に出力シフトレジスター１６６を有してい るが、それは１６８に示すセンサー読出しスイッチをつづけて始動させるようア レンジされている。そしてそれはフリップフロップ１７０−１７６に連結されて いて、増幅器１５６−１６２に記憶されているイメージデータをつづいて出力点 １７８と結合するようになっている。 図８のデータフォームリーダーは露出制御システム６４／８０を有しているが 、ふつう図２の露出制御装置６４と処理ユニット８０の組合せに対応していて、 図 ８に関し記述されているように操作されるよう適合されている。図８で示すよう に、露出制御システム６４／８０は次の制御をするようアレンジされている：シ フトレジスター１４２を通してセンサー制御ライン選択；スイッチ１６４の制御 を通してセンサー要素の列の基準ポテンシャル接地；スイッチ１５６−１６２を 通してセンサー要素の選択されたラインからのイメージ信号の読み出し；イメー ジ信号を出力点１７８と結合するようセンサー読出しスイッチ１６８の始動を制 御するため、シフトレジスター１６６の制御により選ばれたラインのつづいてい るセンサー要素からのイメージ信号の出力。出力点１７８は図２のデジタイザー ８６の入力と結合されるが、それはイメージデータをメモリ８２に記憶させ解読 、伝送やその他の利用を可能にしている。露出制御システム６４／８０は又、導 体１８０を通して出力点１７８に結合されるが、それは平均イメージ信号がセン サー要素１４０の特別のラインから得られるようにしてある。このようなイメー ジ信号レベルはそれにつづくライン又は、センサー要素の一組のラインに対する 露出時間を決定するのに用いるため利用できるようになる。センサーアレイの基 本的は構造や操作や、図８のデータフォームリーダーの関連部は特許出願Ｎｏ． ０８／２５８，４２８に記述されている。 図８のデータフォームリーダーの操作は図９のフローチャートでより充分説明 がなされる。ステップ２００で操作は、利用者がターゲット面内の表面上に印刷 されたバーコードのデータフォームを読むため引き金信号を始動させる。２１０ で図２の５４で示される露出照明器はターゲット面内でバーコードで照明するた めつけられる。 ステップ２２０Ａで、図８の露出制御システム６４／８０は、シフトレジスタ ー１４２、フリップ−フロップ１４４と接地スイッチ１５４に供された制御信号 によって動かされ、要素１４０の第１の水平ラインの中のセンサー要素の各と基 準ポテンシャルと結合させるが、それは要素の第１のライン上の累積電荷を移動 させるためである。このようにして、接地スイッチ１５４を閉じるのに有効であ る露出制御システム６４／８０からの信号は、フリップ−フロップ１４４に連結 されているセンサー要素１４０の第１のラインに対し露出スタート信号として動 作する。このように、ステップ２１０で用意された照明はセンサー要素のアレイ の上に反射されたので、要素の第１のラインに対する露出時間は、これらの要素 がステップ２２０Ａで基準ポテンシャルにセットされ、ターゲット面内のバーコ ードの異なる部分から反射の照明のレベルの表示である電荷の累積を始める後す ぐ開始される。 ステップ２２２Ａで、電荷が露出時間に第１のラインのセンサー要素に累積さ れる。第１のラインのこの最初の露出時間は、すべての適切に平均化され、標準 化され又は他の方法でイメージデータ読出しプロセスを始めるために決定される 。ステップ２２４Ａでは露出ストップ信号は導体１６３を通し読み出しスイッチ １６４に供されるが、フリップ−フロップユニット１４４に連結された第１のラ インの中のセンサー要素の各１つが、サンプル・ホールド増幅器１５６−１６２ の夫々１つと結合されるようになされている。イメージデータは、増幅器１５６ −１６２の１つに含まれている各センサー要素からのイメージデータと共に、第 １のラインのセンサー要素のすべてを同時に読み出す。第１のラインの各センサ ー要素に対する露出時間はこのように露出スタート信号によって開始されるが、 そのことは露出ストップ信号が要素をサンプル・ホールド増幅器に読みこまれる ようであると、要素が接地され同時に終りとなるもととなる。 ステップ２２６Ａでシフトレジスター１６６はフリップ−フロップユニット１ ７０−１７６を制御するよう始動されるが、それはつづいてスイッチ１６８を作 動させ、第１のラインの個々のセンサー要素から読みこまれたイメージ信号のレ ベルの表示である一連のデータをもっている信号を出力点１７８と結合させる。 図９の２２０Ｂ、２２２Ｂ、２２４Ｂ、２２６Ｂで示される同し一連のステッ プがセンサー要素の第２のラインについて進められる。図９で示されるように、 電池のラインを適切に露出するのに必要な露出時間は、電池をサンプルしイメー ジデータを読み込み、出力点１７８にデータを出力させるに必要な時間よりも長 いので、センサー要素の次のラインに対する制御された露出時間は前の露出時間 の間に開始される。このように、図９の中で下向きに示されている時間の経過で もってみると、露出時間２２２Ａ、２２２Ｂと２２２Ｃは一連のつづきで始まる ことがわかるが、それで露出時間２２２Ｂは露出時間２２２Ａと重なることにな る。図９は図解の目的で用意されたもので、実際のタイミング関係はこれとは異 なる。第１と第２と第３のラインが読みこまれそして結果のイメージは出力１７ ８とつづいて結合され、それ故イメージデータの流れがつくられるようにタイミ ングは制御される。このように、第２のラインの各一連のセンサー要素に対する イメージデータには、第１のラインの対応イメージデータがつづく、干渉なしで である。このことは一連の露出時間の制御の下でなされるが、それはセンサー要 素の各ラインについて用意された露出スタートとストップ信号によって定められ るが、それは夫々露出制御システム６４／８０によるものである。一連の重なっ ている時間制御露出時間はすべてのラインが露出され、読みこまれるまでつづけ られ、そして対応するステップ２２０Ｎ、２２２Ｎ等によって示される出力点１ ７８にイメージデータは結合され、Ｎで示される最後の底のラインにつながる。 ステップ２２８で露出照明は切られる。２３０でこの例ではデータフォームリ ーダーはターゲット面内に存在するバーコードの解読が成功したかをチェックす る。もしバーコードが成功して解読されると、解読したデータはステップ２３２ で図２の出力ポート９２に供給される。不成功であった場合、ステップ２３０で 操作はステップ２１０にもどり照明はつけられてプロセスは繰返される。 基本的な露出と読取りのプロセスが理解されると、注意は図８に示されるデー タフォームリーダーに向けられる。センサー要素の第１のラインが露出され、読 みこまれそして結果としてのイメージデータは次の処理と利用のためデジタイザ ー８６との結合のため、出力点１７８と結合したとせよ。第１のラインのイメー ジデータの表示は又、導体１８０を通して露出制御システム６４／８０と結合さ れる。第１のラインの表示であるこのようなイメージデータのレベルをモニター することにより、適切なる露出時間が引続くラインに対して決定されその引続く ラインに対するスタートとストップ信号を決定するのに用いられる。例えば、図 ９は第１のラインから出力されたステップ２２６Ａのあとで始まる第３のライン 露出時間２２２Ｃを示しているので、第１のラインイメージ信号レベルから得ら れる露出情報は第３ラインに用いられる露出時間を制御するのに用いることがで きる。代りに、各連続しているライン個々の露出時間を独立に決定する代りに、 第１のラインイメージ信号から得られる露出情報はつづく１組のラインの露出時 間を制御するのに用いられるが、例えば第３、第４、第５ラインである。このラ インの組のアプローチは、シングルの完全なイメージ露出時間によって得られた それの間に露出時間の正確さ、及び、引つづくラインに対して決められた露出時 間を用いることでより高い正確さを得ることができる。露出情報の展開は、与え られたラインの多くのセンサー要素に対するイメージデータのレベルを平均し、 そして図５で論じたように自動検査表配列を引つづくラインの適切な露出時間の 実際の継続を決定するために利用することで、行なわれる。３つのラインの１組 の露出の露出時間を利用する中で、各ラインは順次接地され順次つづけて読みこ まれるが、そのときは第１のラインのイメージデータのレベルから決定されたの と同し露出時間を用いている。 図８の配列の操作をより特別に考えると、露出制御システム６４／８０は制御 信号をライン制御シフトレジスター１４２に送るのに有効であるが、それはどち らのラインが電圧を高めるべきか、そしてどちらのラインを電圧を低くするかを 決定するためのものである。シフトレジスター１４２の制御の下で、夫々のフリ ップ−フロップユニット１４４−１５１はセンサー要素ライン電圧を適切に動か す。ラインが高くされたとき、そのラインの中で各のセンサー要素の上に累積さ れた電荷は、そのセンサー要素に連結されている鉛直導体１５２の夫々１つに移 される。水平ラインが高くされたときは、露出制御システム６４／８０は又、信 号を接地スイッチ１５４又は読出しスイッチ１６４に送る。最初の場合、鉛直導 体１５２に移された電荷は接地される。後者の場合、選ばれたラインの各のセン サー要素は読みこまれ、電荷をそれからとり、増幅器１５６−１６２の夫々１つ に結合され、そこで各センサー要素の上のイメージデータの表示は後者の出力結 合のための電圧レベルとして増幅器１５６−１６２に保持される。 露出時間のはじめには選ばれたラインは高くされ、そして接地スイッチ１５４ はライン露出時間を始めるため、導体１５５を通して与えられた露出スタート信 号に応じて閉じられる。露出時間の終には、ラインは高くされ、そしてサンプル ・ホールドスイッチ１５６−１６２の読み出しスイッチ１６４は導体１６３を通 して供給される露出ストップ信号によって閉じられる。イメージデータのライン がサンプル・ホールド増幅器に集められた後、露出制御システム６４／８０は各 センサー要素から読みとられたイメージデータを出力点１７８に結合させる。こ れ は読み出しシフトレジスター１６６に送られた制御信号によってなされるが、そ れはフリップ−フロップユニット１７０−１７６を制御する。フリップ−フロッ プユニットは各出力スイッチ１６８の１つに連結していて、それで増幅器１５６ −１６２の各に保持されているイメージデータは出力点１７８につづけて結合さ れる。このように、適切なタイミングで、水平ラインの各センサー要素からのイ メージデータと要素のつづきのラインからのイメージデータは出力点１７８に結 合される。出力点１７８からイメージデータは次の処理のため送られそして又、 露出制御システム６４／８０への入力として露出時間の決定に用いるため送られ 、そして適切なスタートとストップ信号のためにつかわれる。 以上のことに従って、アレイの中にアレンジされているセンサー要素のＸライ ンを含むデータフォームリーダーの利用についての、方法、は次のステップを含 むことが望ましい。 （ａ）センサー要素の選ばれたラインのセンサー要素からのイメージ信号を読 みとること； （ｂ）露出時間を決めるため、ステップ（ａ）の中で読みこまれたイメージ信 号のレベルを用いること； （ｃ）センサー要素のＹラインの第１の１組の上に、ターゲット面から反射し た照明の露出の継続を制御するためのこのような露出時間を用いること；Ｙは少 くとも１でＸより小さい； （ｄ）ステップ（ａ）から（ｃ）までを繰返すことで、ステップ（ａ）で引つ づくラインからのイメージ信号を上記の選ばれたラインに置換え、そしてステッ プ（ｃ）で露出時間を第１のＹラインの１組につづくＹラインの第２の１組の露 出の継続を制御する露出時間を用いる。 例えば、Ｙが３と等しいことをもって、３つのラインの１組のセンサー要素の 各ラインは、センサー要素のより早く選ばれたラインから読みこまれたイメージ 信号のレベルにもとずいて決定された露出時間に対し露出されることができる。 又、Ｙが１のとき、センサー要素の１つのラインの各の１組は、センサー要素の よりはやく選ばれたラインから読みこまれたイメージ信号のレベルをもととして 決められた露出時間に対して露出されることができる、それで各ラインの露出時 間は独立して決定される。 尚、すべてこの発明に関する変形、修正は、この発明内にあることに注意され たい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．データフォームリーダーで次の構成をもつ： センサー要素のアレイで読取り可能でイメージ信号を供し、複数のセンサー要 素のラインを含んでいる； アレイ制御アセンブリで上記のアレイと結合していて、上記ラインのセンサー 要素を露出スタート信号に応えて基準ポテンシャルにセットするようにすること により、センサー要素のラインのの露出をはじめるようアレンジされている；そ して、 露出制御システムで上記の出力点と結合していて、そして引つづきセンサー要 素の選ばれたラインから読こまれたイメージ信号のレベルに応じ、各上記の選ば れたラインからのイメージ信号のレベルに基づきセンサー要素の少くとも１つの 引つづくラインの露出期間を決定し、そして上記の露出スタートとストップの信 号を上記のアレイ制御アセンブリに提供して、上記の露出期間を連続して用いる ようにし、センサー要素の１つのラインの露出期間がセンサー要素の少くとも１ つの引つづくラインの露出期間と重なるようアレンジされている。 ２．クレイム１記載のデータフォームリーダーで、そこでは上記アレイ制御ア センブリは、センサー要素の完全なラインからの個々のイメージ信号が連続して 読みこまれ、そして露出ストップ信号に応えて結合されるようにアレンジされて いる。 ３．クレイム１記載のデータフォームリーダーで、その中では上記の露出制御 システムは、上記アレイの選ばれたラインの複数のセンサー要素からのイメージ 信号を用い、次の１つについて露出期間を決定するのに有用な平均イメージ信号 レベルを発展させるようアレンジされている：センサー要素のシングルのつづき のライン、センサー要素の複数の連続ライン。 ４．クレイム３記載のデータフォームリーダーで、更にライン露出期間対平均 イメージ信号レベルの自動検査表を記憶するメモリを有している。 ５．クレイム１記載のデータフォームリーダーで、そこでは上記のアレイ制御 アセンブリは、センサー要素のラインを接地基準ポテンシャルと結合させること により基準ポテンシャルとなるようにしている。 ６．クレイム１記載のデータフォームリーダーで、そこでは上記の露出制御シ ステムは、上記のスタート信号を上記のアレイ制御ユニットに、所定の一様なタ イムインターバルでセンサー要素の連続ラインに関して提供する。 ７．クレイム１記載のデータフォームリーダーで、そこでは上記のアレイ制御 アセンブリは次の構成をもっている、ライン制御シフトレジスターユニットで、 上記のアレイの個々の要素センサーラインを読み取りの１つとして選ぶこと、及 び、上記基準ポテンシャルと結合することを可能にするものであり、そして読み 出しシフトレジスターユニットで個々の要素センサーを上記の出力点にイメージ 値を結合させることを可能にするものである。 ８．クレイム７記載のデータフォームリーダーで、更に複数のサンプル・ホー ルド増幅器を有しているが、上記アレイのセンサー要素の１つの列と上記出力点 の間で利用可能のものである。 ９．クレイム８記載のデータフォームリーダーで、更に複数の出力スイッチを 有しているが、それは上記読み出しシフトレジスターによって制御され、１つは 上記のサンプル・ホールド増幅器の間で結合している。 １０．クレイム１記載のデータフォームリーダーで、そこでは上記センサー要 素の各は、軽い高感度のダイオード要素でＣＭＯＳチップの上に形成されている 。 １１．クレイム１記載のデータフォームリーダーで、更に次の構成をもってい る： メモリユニットで上記の出力点と結合していて、そして上記イメージ信号の表 示であるイメージデータを記憶する；及び 処理ユニットで上記のメモリユニットと結合していて、そして上記の記憶され たイメージデータを処理し、上記イメージ信号によって表わされるデータフォー ムを解読するようアレンジされている。 １２．データフォームリーダーで次の構成をもっている： センサー要素のアレイで読取り可能でイメージ信号を供し、複数のセンサー要 素のラインを含んでいる； アレイ制御のアセンブリで、上記ラインのセンサー要素を露出スタートに応じ 基準ポテンシャルにセットさせることにより、センサー要素のラインの露出をは じめさせるようアレンジされていて、そしてイメージ信号を露出ストップ信号に 応え上記ラインのセンサー要素から読込まれ、そして出力点と結合するようアレ ンジされている；及び 露出制御システムで上記の出力点と結合し、そしてセンサー要素の選ばれたラ インから読みこまれたイメージ信号のレベルに連続して応答し、上記の選ばれた ラインからのイメージ信号のレベルにもとずきセンサー要素の少くとも１つの引 つづくラインの露出期間を決定するもので、そして上記の露出のスタートとスト ップの信号を上記のアレイ制御アセンブリに送り、センサー要素のラインの上記 の露出期間とするようアレンジされている。 １３．クレイム１２記載のデータフォームリーダーで、そこでは上記の露出制 御システムは、上記アレイの選ばれたラインの複数のセンサー要素からのイメー ジ信号を用い、次の１つの露出期間を決定するのに利用できる平均イメージ信号 を発展させるようアレンジされている。 １４．クレイム１３記載のデータフォームリーダーで、更にライン露出期間対 平均イメージ信号レベルの自動検査表を記憶するメモリユニットを有している。 １５．クレイム１２記載のデータフォームリーダーで、そこでは上記露出制御 システムは、上記のスタート信号を、上記のアレイ制御ユニットに所定の一様な タイムインターバルでセンサー要素の連続ラインに関して提供する。 １６．クレイム１２記載のデーターフォームリーダーで、そこでは上記のセン サー要素の各は軽い高感度のダイオード要素で、ＣＭＯＳチップの上に形成され る。 １７．データフォームリーダーで、上記のリーダーから距離のあるターゲット 面の中のデータフォームを読み取ることが可能で、次の構成を有している： センサー要素のアレイで読み取り可能でイメージ信号を供し、複数のセンサー 要素のラインを含んでいる； 少くとも１つの露出照明器で、上記のターゲット面を照明するようアレンジさ れている； 合焦装置で上記のアレイの前に位置していて、そして、上記の距離が焦点距離 内にあるとき、少くとも上記のデータフォームの部から反射した上記のアレイ照 明の上に合焦するようアレンジされている； アレイ制御アセンブリで上記のアレイに結合していて、そして上記のラインの センサー要素が露出スタート信号に応じて基準ポテンシャルにセットされること と、イメージ信号が露出ストップ信号に応じて上記ラインのセンサー要素から読 取られ、そして出力点に結合するようにすることによりセンサー要素のラインの 露出をはじめるようアレンジされている； 露出制御システムで、上記アレイ制御アセンブリに結合していて、上記露出ス タートとストップの信号を上記のアレイ制御アセンブリに送り、順次上記露出期 間を整えセンサー要素の１つのラインの露出期間を少くと１つのセンサー要素の 引つづくラインの露出期間と重ねさせるようにアレンジされている； 処理ユニットで上記の出力点と結合していて、そして上記のイメージ信号を処 理し上記のデータフォームを解読するようアレンジされている。 １８．クレイム１７記載のデータフォームリーダーで、そこでは上記の露出制 御システムは、上記のスタート信号を所定の一様なタイムインターバルでセンサ ー要素の連続ラインに対する上記のアレイ制御ユニットに供給する。 １９．クレイム１７記載のデータフォームリーダーで、そこでは上記アレイ制 御アセンブリは次の構成をもっている： ライン制御シフトレジスターユニットで、個々の要素センサーラインを読みと りの１つとして選ばれるように、そして上記の基準ポテンシャルと結合できるよ うにする； 読み出しシフトレジスターユニットで、個々の要素センサーを上記出力点のイ メージ値の結合のため選ばれるようにする。 ２０．クレイム１９記載のデータフォームリーダーで、更に複数のサンプル・ ホールド増幅器を有していて、各上記アレイのセンサー要素の１つの列と上記出 力点の間で利用可能である。 ２１．クレイム１７記載のデータフォームリーダーで、そこでは上記センサー 要素の各は軽くて高感度のダイオード要素であって、ＣＭＯＳチップの上に形成 される。 ２２．クレイム１７記載のデータフォームリーダーで、更にメモリユニットを 有していて、それは上記出力点と上記処理ユニットの間で結合されていて、上記 のイメージ信号の表示であるところのイメージデータを記憶するようアレンジさ れている。 ２３．方法で、センサー要素のアレイを含んでいるデータフォームリーダの利 用ためで、次のステップをもっている： （ａ）データフォームイメージを含むターゲット面の照明をセンサー要素の上 記のアレイの上に反射されるようにする； （ｂ）露出スタート信号に応え、センサー要素の第１のラインと基準ポテンシ ャルを結合させる； （ｃ）露出期間内に上記第１のラインのセンサー要素の上に電荷を累積する； （ｄ）露出ストップ信号に応え、上記第１のラインのセンサー要素からのイメ ージ信号を読みとることにより、第１のライン露出期間を終らせる； （ｅ）上記第１のラインイメージ信号と出力点とを結合させる； （ｆ）センサー要素のつづいているラインについて、ステップ（ｂ）から（ｄ ）まで繰返す； （ｇ）センサー要素のつづいているラインからのイメージ信号と、夫々の前の ラインからの順次つづくイメージ信号の中の上記の出力点を結合させる；及び （ｈ）センサー要素の上記アレイ上の照明の上記反射を終らせる。 ２４．クレイム２３記載の方法で、そこではステップ（ａ）は反射照明を供給 するため上記ターゲット面の照明をつけることを含み、そしてステップ（ｈ）は 、上記アレイのセンサー要素のすべてのラインからのイメージ信号が読みこまれ た後、上記の照明を切ることを含んでいる。 ２５．クレイム２３記載の方法で、更にステップ（ｅ）とステップ（ｆ）の間 に次のステップを含める： （ｘ）ステップ（ｅ）で上記出力点と結合したとき、第１のラインイメージ信 号の平均レベルを決定する； （ｙ）上記の平均化したイメージ信号レベルを用いて露出ストップ信号のタイ ミングを決定するが、ステップ（ｄ）の繰返しの中で適用して、上記第１のライ ンにつづくセンサー要素の少くとも１つの露出期間を決定する。 ２６．クレイム２５記載の方法で、そこではステップ（ｙ）は自動検査表を用 いて、上記の平均化イメージ信号レベルにもとずく上記露出ストップ信号のタイ ミングを決定する。 ２７．クレイム２５記載の方法で、そこではステップ（ｙ）で、上記の平均化 したイメージ信号が露出ストップ信号のタイミングを決定するのに用いられる。 ２８．クレイム２３記載の方法で、更に次のステップを含む： （ｉ）上記出力点からのイメージ信号とメモリユニットを結合する；そして、 （ｊ）上記のメモリユニットと結合している解読器の中の上記データフォーム を解読する。 ２９．方法で、アレイの中にアレンジされたセンサー要素のＸラインを含むデ ータフォームリーダーの利用のためのもので、次のステップを有している： （ａ）センサー要素の選ばれたラインのセンサー要素からのイメージ信号を読 みとること、上記イメージ信号は少くともデータフォームの部の表示のイメージ 信号を含む； （ｂ）ステップ（ａ）で読みこまれたイメージ信号のレベルを用い、露出期間 を決定する； （ｃ）上記の露出期間を利用し、センサー要素のＹラインの第１の１組の上に ターゲット面から反射の照明の露出の継続を制御する、ここでＹは少くとも１で Ｘより小さい；そして、 （ｄ）ステップ（ａ）から（ｃ）までを繰返し、ステップ（ａ）で上記の選ば れたラインにつづくラインからのイメージ信号を代えて、ステップ（ｃ）で上記 の露出期間用いて、上記のＹラインの第１の組につづくＹラインの第２のＹライ ンの組の露出の継続を制御する。 ３０．クレイム２９記載の方法で、そこではステップ（ｂ）で決められた露出 期間はステップ（ｃ）でＹラインの１組を構成している複数のラインの各につい て露出期間として用いられる、各ラインは個々に上記の露出期間で露出される。 ３１．クレイム３０記載の方法で、そこではＹは３と等しく、３つのラインの １組のセンサー要素の各ラインはセンサー要素のより早く選ばれたラインからよ みとられたイメージ信号のレベルにもとずき決定される露出期間露出される。 ３２．クレイム２９記載の方法で、そこではＹは１であり、センサー要素の１ つのラインの各組は、センサー要素のより早く選ばれたラインから読みとられた イメージ信号のレベルにもとずき決定された露出期間露出される。 ３３．クレイム２９記載の方法で、そこではステップ（ｂ）はステップ（ａ） で読みとられたイメージ信号のレベルの平均値にもとずく上記の露出期間を決定 するのに自動検査表を用いることを含んでいる。 ３４．クレイム２９記載の方法で、そこではステップ（ｃ）で上記の露出期間 は露出ストップ信号のタイミング決定に用いられるが、それはイメージ信号をセ ンサー要素のラインから読みこまれるようにするのに有効であり、従来の露出ス タート信号に比較して、上記のセンサー要素のラインを基準ポテンシャルとカッ プルさせ露出期間をスタートさせるのに効果的でる。 ３５．クレイム２９記載の方法で、更に上記のデータフォームを解読するのに 上記のイメージ信号を利用するというステップを含んでいる。